文章
圖集
快訊
奇聞趣事
動漫影音
體育競技
奇趣
酷車
熱點新聞
科技遊戲
軍事
娛樂明星
國際新聞
搞笑故事
影視新聞
創業職場
生活常識
生活小妙招
旅行風光
明星
養魚
情感百態
趣味測試
搞笑貼圖
装修
綜合推薦
M87黑洞擁有65億倍太陽品質,那它的密度有多少?
2023/03/10

黑洞是宇宙中最為極端的天體之一,它們產生的極端引力場可以把光束縛住。黑洞之所以能夠產生,是因為大量的物質被壓縮到極小的空間中。那麼,這是否意味著黑洞的密度會非常極端呢?

黑洞的結構可以簡單認為由兩部分組成,一部分是位于中心并且聚集了所有品質的無窮小奇點,還有一部分是能夠困住光的極度彎曲空間。顯然,黑洞奇點的密度無限大,因為奇點的體積無窮小,品質都在其中。

然而,如果算上周圍彎曲空間的范圍,黑洞的平均密度就沒有那麼大。黑洞的品質越大,平均密度越低,甚至有些超大品質黑洞的平均密度比水和空氣還要低。那麼,為什麼會出現這樣的情況呢?不久前觀測到的M87星系超大品質黑洞的平均密度有多少呢?

根據引力場方程的史瓦西解,黑洞的半徑r(史瓦西半徑)只與品質M有關,兩者成正比,其公式如下:

在上式中,G為萬有引力常數,c為光速。

另一方面,黑洞的體積V與半徑立方成正比:

因此,黑洞的平均密度ρ公式如下:

可以看到,黑洞的平均密度反比于品質平方。由于隨著品質的增加,體積增加的更快,所以黑洞的平均密度會隨之迅速下降。

對于品質為太陽3倍的理論最小恒星級黑洞,其平均密度可達2×10^18千克/立方米,相當于水的2000萬億倍。對于擁有430萬倍太陽品質的銀心超大品質黑洞——人馬座A*,它的平均密度已經下降到100萬千克/立方米,相當于水的1000倍。如果黑洞的品質達到太陽的1.36億倍,其平均密度與水相當。

對于擁有65億倍太陽品質的M87星系超大品質黑洞,它的平均密度僅為0.436千克/立方米,這要比密度為1.3千克/立方米的空氣還低。


38萬積蓄給兒子,4個月后住院治病,一查余額3塊7,大爺痛悔不已
2023/05/09
結婚彩禮30萬,婆婆冷笑:你跟人同居3年,彩禮除以3,只給10萬
2023/05/09
拒絕帶孫,被兒媳猛扇嘴巴,婆婆淡定伸另一側臉,兒媳痛哭求原諒
2023/05/09
24歲妹妹剛畢業租房困難,好心讓她暫住我家,卻差點毀我4年婚姻
2023/05/09
兒子買新房我準備50萬,購房當天聽到兒媳打電話,我立刻收錢回家
2023/05/09
妻子參加同學聚會徹夜不歸,回家后脖子貼7個創可貼,丈夫:失婚
2023/05/09
驅車6小時見女兒,因不戴鞋套進門被訓斥,大爺寒心:我就不該來
2023/05/09
「退休金幫我還房貸,你打工賺生活費」聽兒子這安排,我賣房走人
2023/05/09
大媽出軌大爺默不作聲,事后迎來痛苦報復:白天做夫妻晚上做鄰居
2023/05/09
咳嗽半年不好,想去女兒家養病,女兒嚴詞拒絕:我也是寄人籬下
2023/05/09