中国科学家团队发现迄今最大黑洞 黑洞的寿命是多久？

我国科学家已经对黑洞研究多年，每年都有很多新的发现。北京时间2019年11月28日凌晨，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)，研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。

黑洞是一种本身不发光、密度非常大的神秘天体。它具有超强吸引力，任何物质，包括速度最快的光也无法从它身边逃离。

根据质量的不同，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中，恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛存在的“居民”。

黑洞的寿命是多久？

黑洞虽然是宇宙中最为独特的星体，拥有超强的吸纳力，吸引着周围的物质，连跑得最快的光都不例外。但是，再强大的黑洞，也是有寿命的，不会永远存在下去。

1974年，霍金第一次发现，黑洞不仅只是吸纳物质，它也会发出辐射。这种辐射后来被人们称为霍金辐射。当黑洞逐渐膨胀得越来越稀薄，它通过吸纳获取的质量小于它辐射的质量时，黑洞就会逐渐被蒸发。当然，这个把黑洞蒸发掉的时间是难以估算的，但是一些质量较小的黑洞，几秒钟之内几乎就被蒸发掉了，速度是非常快的。

有一半数量的质量较小的黑洞是在宇宙早期形成的。黑洞的质量越小，蒸发的速度就会越快，奇点的质量损失就越快，温度就会越来越高。温度越高，辐射越大，蒸发就会越快。像这样不断重复，最终导致了黑洞爆炸，寿命就走到了尽头。

当然，有一些黑洞比宇宙寿命还长。这些黑洞质量非常大，蒸发的速度就非常慢。奇点质量损失较慢，温度也会比较低。同时，这些黑洞质量的增长速度远远大于蒸发损失质量的速度，所以，存在的时间会比宇宙还要久一些。

黑洞的寿命是无法预测的，主要有两个原因：一是黑洞有超强的吸纳力，连光线都逃不掉，所以我们的望远镜用来研究黑洞是没有用的，因为根本就看不到。目前，科学家们是根据紫外线和X射线在被黑洞吸入前的信息，推测出黑洞的存在的，对黑洞的性质等还是缺乏清晰的认识。二是时间观念不同。目前我们是处于三维世界中，而时间观念是根据广义相对论建立的思维空间。在黑洞中，由于黑洞表面的曲度是无限大的，我们的时间观念是不适合黑洞的。这样，我们就无法测算黑洞的寿命了。

既然我们知道，黑洞会蒸发辐射，那么它的寿命就不是永恒的。辐射程度和质量是成反比的，因此，只有当黑洞的质量无穷大的时候，才不会蒸发辐射，成为永恒存在的。但是，这种情况又是不可能发生的。因此，虽然我们不知道黑洞的寿命究竟是多久，但至少确信，它不是永恒存在的。

黑洞是怎么形成的？

黑洞是由于恒星坍塌而形成的。通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。

如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因而聚变停止，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。