黑洞为什么有密度,黑洞的密度一定是特别大吗( 二 )


为什么超大质量黑洞的密度甚至比水还要低?

黑洞为什么有密度,黑洞的密度一定是特别大吗


谢邀 。黑洞是宇宙中最为极端的天体之一,它们产生的极端引力场可以把光束缚住,黑洞之所以能够产生,是因为大量的物质被压缩到极小的空间中 。那么,这是否意味着黑洞的密度会非常极端呢?黑洞的结构可以简单认为由两部分组成,一部分是位于中心并且聚集了所有质量的无穷小奇点,还有一部分是能够困住光的极度弯曲空间,显然,黑洞奇点的密度无限大,因为奇点的体积无穷小,质量都在其中 。
然而,如果将周围弯曲空间的范围包括在内,黑洞的平均密度并不那么大 。黑洞质量越大,平均密度越低,甚至有些超大质量黑洞的平均密度低于水和空气 。那么,为什么会这样呢?M87星系最近观测到的超大质量黑洞的平均密度是多少?根据引力场方程的史瓦西解,黑洞的半径R(史瓦西半径)只与质量M有关,两者成正比 。公式如下:上式中,G为引力常数,C为光速 。

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