可觀測(cè)宇宙最大黑洞：TON-618，質(zhì)量達(dá)到了太陽(yáng)的660億倍

太陽(yáng)能容納 130 萬(wàn)個(gè)地球，銀河系中心“人馬座 A*超大質(zhì)量黑洞，質(zhì)量是太陽(yáng)的 400 萬(wàn)倍，但是如果把你扔進(jìn) TON 618 面前，所有的“大”都將失去意義。

在它的面前，我們的太陽(yáng)是一粒塵埃，我們的銀河系中心黑洞只是一顆還沒(méi)長(zhǎng)大的玻璃珠，它是目前人類(lèi)在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最大單體天體之一，它的質(zhì)量是太陽(yáng)的 660 億倍。

TON 618 的名字聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)機(jī)器人的編號(hào)，它的全稱(chēng)是 Tonantzintla 618，這個(gè)名字源于 1957 年墨西哥的托南欽特拉天文臺(tái)，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家在照相底片上發(fā)現(xiàn)了一顆發(fā)出強(qiáng)烈藍(lán)紫光的天體，因?yàn)樗亮?，而且在底片上是一個(gè)點(diǎn)，所以最初它被歸類(lèi)為“暗藍(lán)色的恒星”。

直到 1970 年，隨著射電天文學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家在博洛尼亞通過(guò)射電波段再次捕捉到了它，這顆“恒星”發(fā)出的射電波強(qiáng)得離譜，隨后的光譜分析徹底震驚了科學(xué)界：這顆天體的光譜發(fā)生了巨大的紅移，根據(jù)哈勃定律，紅移越大，距離越遠(yuǎn)。

計(jì)算結(jié)果顯示，這顆“藍(lán)色恒星”根本不是我們銀河系的本地恒星，而是位于 104 億光年 之外的遙遠(yuǎn)宇宙，這引發(fā)了一個(gè)讓天體物理學(xué)家冷汗直流的矛盾：距離越遠(yuǎn)，物體在視覺(jué)上應(yīng)該越暗，如果它在 104 億光年外還能發(fā)出如此強(qiáng)烈的藍(lán)光和射電波，那它該有多亮？

答案是它的亮度是太陽(yáng)的 140 萬(wàn)億倍，它比整個(gè)銀河系的總亮度，還要強(qiáng) 2.5 萬(wàn)倍，它不是一顆恒星，它是宇宙中的燈塔。

TON 618 黑洞的質(zhì)量約為 660 億個(gè)太陽(yáng)，這個(gè)數(shù)字大到令人麻木，為了讓你產(chǎn)生直觀的恐懼，我們需要一些對(duì)比：

太陽(yáng)占了太陽(yáng)系總質(zhì)量的 99.86%，銀河系中心的黑洞 Sgr A* 占了 400 萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，TON 618 是 Sgr A* 的 16,500 倍，如果把 Sgr A* 比作一顆高爾夫球，那么 TON 618 就是一座 珠穆朗瑪峰。

2019 年，人類(lèi)拍下了第一張黑洞照片，M87*，那個(gè)黑洞已經(jīng)是怪獸級(jí)別了，質(zhì)量是太陽(yáng)的 65 億倍，TON 618 是 M87* 的 10 倍，如果把 M87* 比作地球，TON 618 就是那個(gè)巨大的木星。

黑洞的邊界叫做史瓦西半徑，是連光都逃不出去的地方，TON 618 的史瓦西半徑約為 1950 億公里，直徑則是 3900 億公里，果把 TON 618 放在太陽(yáng)系中心，它的視界將瞬間吞沒(méi)所有的八大行星、柯伊伯帶以及一部分奧爾特云，光即便是以每秒 30 萬(wàn)公里的極速，想要橫穿這個(gè)黑洞的直徑，也需要 15 天。

既然它是黑洞，為什么會(huì)這么亮？

因?yàn)樗⒉幌裎覀兤綍r(shí)想象的那樣是個(gè)孤獨(dú)的黑球。它是“活躍星系核，想象一個(gè)巨大的旋渦，就像浴室下水道的渦流，在這個(gè)旋渦里，氣體、塵埃、甚至恒星被撕碎，以接近光速的速度繞著黑洞旋轉(zhuǎn)，然后螺旋墜入視界。

這個(gè)旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)盤(pán)叫做吸積盤(pán)。

在 TON 618 的吸積盤(pán)中：物質(zhì)以極高的速度互相摩擦，產(chǎn)生了高達(dá)數(shù)千萬(wàn)甚至數(shù)億攝氏度的高溫，這種溫度足以讓它瘋狂地釋放出 X 射線和伽馬射線，一部分物質(zhì)并不是掉進(jìn)黑洞，而是被極強(qiáng)的磁場(chǎng)加速，沿著黑洞自轉(zhuǎn)軸的兩極，像激光槍一樣向宇宙深處噴射出去，這道噴流可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)光年。

TON 618 如此明亮，是因?yàn)樗凇斑M(jìn)食”，它每年需要吞噬 幾百到上千個(gè)太陽(yáng) 的質(zhì)量，平均下來(lái)，它每天都要吃掉幾顆恒星，它在宇宙中不僅是一個(gè)質(zhì)量怪獸，更是一個(gè)永不停歇的恒星粉碎機(jī)。

按照現(xiàn)有的黑洞形成理論，黑洞是通過(guò)吞噬物質(zhì)慢慢長(zhǎng)大的，但是哪怕它一刻不停地吃，要在短短 34 億年里長(zhǎng)到 660 億倍太陽(yáng)質(zhì)量，也是不可能的，為了解釋 TON 618 的存在，科學(xué)家不得不提出了更激進(jìn)的理論：

直接坍縮黑洞理論認(rèn)為，在宇宙極早期，存在著極其巨大的原始?xì)怏w云，這些氣體云沒(méi)有分裂成恒星，而是因?yàn)槟撤N特殊的機(jī)制，直接整體坍縮成了一個(gè)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的“種子黑洞”。

有了這個(gè)巨大的“贏在起跑線上”的種子，再加上早期宇宙物質(zhì)極其豐富，它才能通過(guò)瘋狂的暴飲暴食，最終長(zhǎng)成了 TON 618 這樣的終極怪獸。

TON 618 目前確實(shí)是觀測(cè)到的冠軍，但它可能不是宇宙的極限，在理論物理中，有一個(gè)概念叫做“極其巨大的黑洞”，科學(xué)家推測(cè)，黑洞質(zhì)量的上限可能在 500 億到 2700 億 個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量之間。

為什么會(huì)有上限？

因?yàn)橐坏┪e盤(pán)太大，它自身的引力會(huì)導(dǎo)致吸積盤(pán)斷裂、坍縮成恒星，反而阻礙了物質(zhì)落入黑洞，TON 618 的 660 億倍質(zhì)量，已經(jīng)非常接近這個(gè)理論極限的下限，它可能就是黑洞家族中的“哥斯拉”，代表了物理法則允許存在的最大尺度。

我們現(xiàn)在看到的 TON 618，是它 104 億年前 的樣子，那是它年輕氣盛、正在瘋狂吞噬物質(zhì)的“高光時(shí)刻”，那么104 億年后的今天，它變成什么樣了？

經(jīng)過(guò)了 100 多億年的歲月，它可能又吞噬了無(wú)數(shù)的恒星和氣體，甚至合并了幾個(gè)星系中心的黑洞。現(xiàn)在的它，質(zhì)量可能早已突破 1000 億倍，但也有可能隨著宿主星系的氣體被耗盡，吸積盤(pán)會(huì)逐漸消失，沒(méi)有了物質(zhì)摩擦發(fā)光，那個(gè)耀眼的類(lèi)星體會(huì)熄火。

如今的 TON 618，極有可能變成了一個(gè)隱藏在黑暗中的、不可見(jiàn)的幽靈巨獸，它潛伏在一個(gè)巨大的橢圓星系中心，靜靜地統(tǒng)治著周?chē)囊磺?，只有偶爾吞噬一顆倒霉的路過(guò)恒星時(shí)，才會(huì)短暫地亮一下，發(fā)出屬于深淵的冷笑。

好消息是，它離我們很遠(yuǎn)，壞消息是，在廣袤的宇宙中，像這樣的怪獸，肯定不止一只，當(dāng)我們下次仰望星空，在那片看似平靜的黑暗深處，或許正有一雙雙看不見(jiàn)的眼睛，那是吞噬了數(shù)億個(gè)太陽(yáng)的深淵，正在回望我們。