為什么超大質(zhì)量黑洞的密度甚至比水還要低？
謝邀 。黑洞是宇宙中最為極端的天體之一，它們產(chǎn)生的極端引力場(chǎng)可以把光束縛住，黑洞之所以能夠產(chǎn)生，是因?yàn)榇罅康奈镔|(zhì)被壓縮到極小的空間中 。那么，這是否意味著黑洞的密度會(huì)非常極端呢？黑洞的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單認(rèn)為由兩部分組成，一部分是位于中心并且聚集了所有質(zhì)量的無(wú)窮小奇點(diǎn)，還有一部分是能夠困住光的極度彎曲空間，顯然，黑洞奇點(diǎn)的密度無(wú)限大，因?yàn)槠纥c(diǎn)的體積無(wú)窮小，質(zhì)量都在其中 。
然而，如果將周圍彎曲空間的范圍包括在內(nèi)，黑洞的平均密度并不那么大 。黑洞質(zhì)量越大，平均密度越低，甚至有些超大質(zhì)量黑洞的平均密度低于水和空氣 。那么，為什么會(huì)這樣呢？M87星系最近觀測(cè)到的超大質(zhì)量黑洞的平均密度是多少？根據(jù)引力場(chǎng)方程的史瓦西解，黑洞的半徑R(史瓦西半徑)只與質(zhì)量M有關(guān)，兩者成正比 。公式如下:上式中，G為引力常數(shù)，C為光速 。
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