18世紀80年代前后，兩位偉大的物理學家，英國的米歇爾和法國的拉普拉斯，他們提出宇宙中可能存在一種引力大到連光都無法逃脫的天體，他們形象地稱之為“暗星”。這是有關(guān)黑洞最早的理論。

1916年，科學巨匠愛因斯坦發(fā)表了著名的廣義相對論。在廣義相對論中，提出大質(zhì)量天體會扭曲時空，而周圍的小天體會圍繞這個扭曲的時空慢慢地向大天體靠近。這便是牛頓在三百多年前提出的萬有引力的本質(zhì)。如果這個天體的質(zhì)量足夠大，引力強到連每秒30萬公里的光都無法逃逸，它就成為了黑洞。

廣義相對論橫空出世后，不到一月，德國數(shù)學天才卡爾·史瓦西，就計算出了廣義相對論，引力場方程中一個特殊的解——黑洞。他還計算出物體要變成黑洞的臨界半徑，史瓦西半徑。

太陽的史瓦西半徑約為3公里，意味著把太陽壓縮到3公里以內(nèi)的范圍，它就會變成一個黑洞。不過，大家不用擔心。我們的太陽最后的歸宿并不是黑洞，而是在50多億年后，會成為一顆白矮星。此時，主要由碳構(gòu)成的白矮星太陽將不再發(fā)生任何核反應(yīng)，并慢慢向宇宙散發(fā)出自己的余溫。理論上，再經(jīng)過萬億年，太陽將會徹底“死透”，成為一顆冰冷的黑矮星。

如果有一顆恒星，它的質(zhì)量大于2到3倍太陽質(zhì)量，其核聚變結(jié)束后，原本由核聚變產(chǎn)生的向外的推力與引力產(chǎn)生的向內(nèi)的收縮力，兩者平衡被突然打破。恒星猛然收縮，開始向內(nèi)坍塌。當恒星收縮到小于史瓦西半徑時，就形成了恒星級黑洞。這類黑洞的質(zhì)量大多都是幾十倍太陽的質(zhì)量，最大不會超過100倍太陽質(zhì)量。恒星級黑洞是由恒星“死亡”演化而來，我們宇宙中有數(shù)以億億計的恒星，以此推算恒星級黑洞應(yīng)該很多。

還有一類黑洞是位于每個大星系中心位置的超大質(zhì)量黑洞，我們的銀河系就是圍繞著這樣一個看不見的巨無霸——人馬座A*黑洞旋轉(zhuǎn)。這個超大質(zhì)量黑洞大約是太陽質(zhì)量的450萬倍。這類超大質(zhì)量黑洞往往都是太陽質(zhì)量的10萬倍以上。銀河系只是一個普普通通的星系，在偌大的宇宙中有超千億個星系。如此看來超大質(zhì)量的黑洞一定不在少數(shù)。

2019年4月10日，第一張黑洞照片問世。這是人類有史以來第一次“看見”黑洞。在照片中，我們看到的就是M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，距離地球5300萬光年，足足是太陽的65億倍。

行文至此，不知讀者朋友們是否會有這樣一個疑問？黑洞這種在宇宙中連光都要吞噬的饕餮怪獸，要么是低于100倍太陽質(zhì)量的恒星級黑洞，要么就是太陽質(zhì)量10萬倍以上的超大質(zhì)量黑洞。那中間這一截呢？也就是100倍至10萬倍太陽質(zhì)量的中等質(zhì)量黑洞怎么未見其蹤跡？

其實，在理論上恒星不可能由“死亡”演化為中等質(zhì)量黑洞，因為如此質(zhì)量的恒星會在成為黑洞之前，核燃燒會以一種失控的方式加速，恒星在爆炸后不會留下任何黑洞遺跡。

可是，9月3日，科學家發(fā)表在《物理評論快報》和《天體物理學期刊通訊》上的兩篇論文稱，他們發(fā)現(xiàn)了有史以來第一個中等質(zhì)量黑洞，這絕對是一個具有顛覆性的發(fā)現(xiàn)！

2019年5月21日，LIGO和Virgo兩座著名的引力波天文臺，他們的科研人員從持續(xù)不到0.1秒，峰值頻率約60Hz的信號中，發(fā)現(xiàn)了距離地球約170億光年， 142倍太陽質(zhì)量的中等質(zhì)量黑洞。研究人員表示，在約70億年前，質(zhì)量分別為太陽的66倍和85倍的兩個黑洞，在發(fā)生激烈碰撞后，形成了一個新的中等質(zhì)量黑洞，而有9倍太陽質(zhì)量以引力波能量的形式從雙黑洞并合處向宇宙時空輻射出去，恰好被人類探測到。它是人類迄今為止探測到的首個中等質(zhì)量黑洞，但絕不是宇宙中唯一的一個中等質(zhì)量黑洞。

中等質(zhì)量的黑洞除了由較小質(zhì)量的黑洞合并而來，還可能如星系級超大質(zhì)量黑洞那般，產(chǎn)生于宇宙誕生時的那場“大爆炸”！

隨著科技的進步，人類一定會揭曉更多有關(guān)黑洞的奧秘！科研人員還表示，就在不久的將來，我們不僅能看見越來越多的黑洞美照，還可以欣賞雙黑洞合并時的震撼動態(tài)視頻……

（轉(zhuǎn)載請取得授權(quán)，否則必究；本文圖片源于網(wǎng)絡(luò)，感謝原作者，若有侵權(quán)聯(lián)系刪除）