银河系中的黑洞数量有多少?

这是一个难以讨论的话题,但可以从几个角度尝试着分析下,地球所在的银河系可能有多少黑洞!

一、黑洞是怎么形成的?

天文学家认为,黑洞的形成有两种途径,一种是宇宙诞生时一起形成的原初黑洞,另一种则是后期超大恒星内核坍缩而成的黑洞,从理论上来看,无论是哪种,银河系中都应该存在无数的黑洞!

二、最近的黑洞在哪里?

距离地球最近的黑洞是麒麟座V616黑洞,距离约2800光年,质量约为太阳的9-13倍!当然如大家猜测的那样,这并不是直接观测到的,它能被观测是因为其吞噬附近和其组成的双星的另一颗约为太阳一半质量的恒星!

因为黑洞强大的引力会通过洛希瓣吞噬附近恒星的物质,当然其距离要足够近,而这些物质在通过其吸积盘掉落黑洞之前,会辐射出强烈的X射线,成为天空中稳定而又强烈的X射线源头!当然这并不足以证明是黑洞吸积盘发出的,因为中子星也能发出X射线,不过天文学家通过伴星的运行轨迹,计算出这颗吞噬其物质的致密天体的质量高达太阳的9-13倍,因此认为这是黑洞可能性极大!

最早发现的黑洞天鹅座X-1也是一个双星系统,距离约6000光年,因其吞噬伴星的物质成为天空中最稳定的X射线源头之一,X-1的质量约为太阳的8.7倍,伴星质量约为太阳的20-40倍!看起来X-1未来还有很大的成长空间,但假如在X-1还没有将这颗伴星物质吞噬殆尽的话,未来是有可能成为双黑洞,但也有可能形成中子星+黑洞的双星模式!

三、银河系中有多少黑洞?

根据黑洞的两种形成理论来看,银河系已经存在了超过126±10亿年,而超大恒星形成黑洞的时间只需数千万年,因此银河系中将会存在难以计数的黑洞,而且银心核球处的恒星密度更高,这个概率将会变得极大!

太阳系周围的恒星平均距离为4-5光年,而核球处的密度则只有1000天文单位,相当于0.016光年,这使得银心看起来非常明亮!

因此从理论上看,核球处的黑洞数量可能会大大超过我们的想象,而根据钱德拉X硬射线望远镜的观测,银心处的黑洞数量印证了我们的猜测!

银心黑洞Sgr A*黑洞周围的众多疑似黑洞的X射线源头,据初步估计,仅仅在Sgr A*附近就可能存在数千个!因此从这一点上平均估计的话,银河系中的数量甚至高达十万乃至百万个!如果按原初黑洞形成理论中的微型黑洞也估计在内的话,那么这个数量就没法计算了,因为我们根本就无法估计微型黑洞的数量!