黑洞是如何形成的

M87黑洞是人类用事件视界望远镜拍摄到的第1个黑洞，该黑洞的照片已于2019年4月10日晚9：00发布供全人类欣赏。照片中的中间阴影部分是黑洞本体所在的位置，而外围的火红亮色部分是它的吸积盘。

M87星系中心黑洞的質量是太阳的64亿倍。地球的质量高达60万亿亿吨，然而太阳的质量是地球的33万倍，然而M87星系中心黑洞的质量又是太阳的64亿倍，可以想象它该有多么巨大。

根据照片中这个黑洞的质量，通过史瓦西半径公式计算就知道这个黑洞的视界直径可达200亿公里，相当于太阳到海王星轨道距离的4倍多，可以说放下柯伊伯带内的整个太阳系都没有问题。再比如太阳的直径才不过139万公里，这个黑洞的直径已经相当于太阳直径的1万多倍，是地球到太阳距离的130多倍。

那么我们所看到的照片中阴影部分就是黑洞的本体吗？其实黑洞的本体没那么大，因为通常要超过黑洞本体直径三倍距离的地方，物质才可以被我们目睹，所以图片中那个阴影部分直径应该是中心黑洞直径的3倍左右，其长度或在500亿公里以上，所以光阴影部分就能并排放下几万个太阳，放下整个太阳系也是绰绰有余。

而黑洞外面的吸积盘的直径是中心阴影部分的3～5倍左右，那么吸积盘的直径就应该是1500～2500亿公里。

黑洞是怎么形成的呢？中国科学院国家天文台研究员陆由俊对记者说：“目前比较明确的是恒星级质量的黑洞是恒星塌缩的遗骸;而大质量黑洞则有可能由其它机制产生的中等质量黑洞吸积物质长大而成。”

所有的恒星都是核聚变反应炉，在其中，轻元素（主要是氢）聚合成重元素。核聚变过程提供了恒星一生的大部分能量。不过，最终，核燃料耗尽，由中心产生的能量再也无力对抗外壳巨大的重量，引力开始起主宰作用。

1928年，印度研究生萨拉·玛尼安·钱德拉塞卡乘船来英国剑桥学习天文学。在来英途中，钱德拉塞卡算出在耗尽所有燃料之后，多大的恒星可以继续对抗自己的引力而维持自己——这就是所谓的“钱德拉塞卡极限”，约为1.44倍太阳质量。

陆由俊解释说：“这一数值对大质量恒星的最终归宿具有重大意义。一般来说，如果一颗恒星的质量不到太阳质量的9倍，最终会形成白矮星;9～25个太阳质量左右的恒星会演化至超新星爆发，再最后塌缩为中子星;而约25个太阳质量之上的恒星会形成黑洞。”

当这一恒星收缩到某一临界半径（“史瓦西半径”，以德国物理学家、天文学家卡尔·史瓦西的名字命名，他是使用爱因斯坦广义相对论方程证明黑洞的确能够形成的第一人）时，其表面上的引力变得如此之强，以至于光线再也逃逸不出去。

根据相对论，没有东西能行进得比光还快。如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能：所有东西都会被引力场拉回去。这样，就出现了一个事件的集合或时空区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者——我们将这一区域称谓黑洞，将其边界称作事件视界。           （摘自《科技日报》）