對室女座M87星系中心超級黑洞的觀測數據的探究

左茂雄

（重慶市長壽第一中學，重慶 401220）

0 引言

法國天文學家查爾斯·梅西耶于1781年發現M87星系，M87星系黑洞是位于M87星系中心的巨大黑洞，科學家是利用位于夏威夷莫納克亞的8.1米的弗雷德里克C吉列雙子座望遠鏡在夏威夷于2009年發現這個巨大黑洞的，它距離太陽系約5500萬光年。其體積巨大，是太陽的680萬倍，足以吞噬整個太陽系。研究學者認為過去某段時間里，幾百個小黑洞融合一體形成了這個巨大黑洞。相比而言，銀河系中心的黑洞只有這個M87黑洞的千分之一大小。

北京時間2019年4月10日晚9時許，包括中國在內，全球多地天文學家同步公布了黑洞“真容”。該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影，周圍環繞一個新月狀光環。愛因斯坦廣義相對論被證明在極端條件下仍然成立。

1 黑洞平均密度公式

2 超級黑洞平均密度的兩種計算方法

2.1 第一種方法

從這個意義上說超級黑洞可能并不神秘。作者最初完全不能理解媒體中所說的該黑洞是65億個太陽質量，680萬個太陽體積自相矛盾的說法。該黑洞密度僅僅相當于普通中子星密度的68億億分之一。

2.2 第二種方法

3 兩種黑洞平均密度計算方法的比較

4 初步結論

事實上我們用第一種方法計算出的史瓦西半徑對應的為黑洞的臨界密度，史瓦西半徑是黑洞的觀察半徑，因此黑洞真實半徑會小得多，推斷該黑洞實際密度為后者。否則就是觀察數據明顯出錯，但是先后約200個科學家連續觀察該超級黑洞近10年了，我們可以完全排除觀察數據出錯的可能性，也許這種約308萬倍的數據誤差可能會催生新的天體物理理論出來。

5 進一步探究

5.1 M87星系的遠離速率vf

5.2 第一種假定

5.3 第二種假定

我們幾乎可以確定M87星系中心的超級黑洞無限逼近光速在高速自旋，導致其運動質量明顯增加為其靜止質量的約308萬倍。并且在自旋平面內有極強的等離子環流，導致在其自旋軸上產生很強的磁場，從這里有極強的氫粒子流、

χ

射線流、

γ

射線流和中微子流噴灑出來。這正是導致觀察到的M87星系遠離速度與計算值的約20%的誤差以及前面兩種密度計算出現特大誤差的根本原因。這與我們最近獲取的該黑洞的天文觀測數據幾乎高度吻合。

如果我們考慮該黑洞周邊所謂的暗能量或暗物質，用它們的所謂存在去補救大尺度天文觀測數據與理論計算結果的誤差也許都是錯誤的。基于作者本人知識水平的局限，無法從廣義相對論或引力場論的知識視角對這些觀測數據做精確界定。

6 結語

這類超級黑洞的實質是靜止密度較小的渦旋氫氣流以逼近光速的速度高速自旋，形成所謂的致密黑洞，它的自旋臂上史瓦西半徑邊緣的大量星云或恒星被巨大的黑洞引力吞噬，超級黑洞自旋平面內有著強大的等離子環流，主要是質子流、正負電子流，而導致在它的自旋軸附近形成超高強度磁場，在自旋軸兩端有大量的高能氫氣流（質子流）、

χ

射線流、

γ

射線流和中微子流噴灑出來。

至于普通的中小黑洞是不是上述類似的情形，作者不太能夠確定，個人推斷應當與超大黑洞相類似。

按照這個思路，人類比較容易獲取人造黑洞，甚至盡快找到聯系黑洞和白洞的蟲洞，實現跨越愛因斯坦設想的那樣的真正的星際旅行，實現人類的真正永遠存在的夢想。

7 深入探究

7.1 M87星系中心超級黑洞史瓦西半徑

7.2 M87星系中心超級黑洞自旋周期

7.3 對記錄數據的質疑

7.4 超級黑洞的具體構造假說

7.5 成為黑洞的質量條件

8 對室女座M87星系中心超級黑洞內核的估算數據

8.1 M87星系中心超級黑洞中子星內核半徑

（1）該黑洞中子星內核的最大可能半徑。

我們基于兩點主要假設:①不考慮內核的自旋及遠離的相對論效應；②該內核為致密中子星且占據黑洞的絕大部分質量。

（2）比較精準界定該黑洞中子星內核的半徑。

上述兩個內核半徑數據差距太大，事實上黑洞內核的質量占比只是整體的極小部分，還考慮黑洞自轉的相對論效應，其中子星內核半徑會比32米更小。

（3）黑洞中子星內核的半徑的具體界定方法。

要求充分考慮到其自轉相對論效應和外層等離子分層質量分布以及它們的自轉轉動慣量和M87星系遠離的相對論效應界定，相當復雜。

8.2 對M87星系中心超級黑洞平均密度的探究

（1）三個密度。

（2）內因。黑洞有分層分布，有中子星內核、等離子外層，有自旋和自轉，有相對論效應，有吞噬和蒸發。

9 關于黑洞和宇宙膨脹的推論

本文具體探究的黑洞的主要特征，作者否定了原有的黑洞經典理論，指出黑洞不存在夸克星的模型。黑洞有具體的分層分布結構。

本文基本否定了暗能量和暗物質，指出天文觀測數據和計算數據的誤差原因是天體自旋相對論效應和蒸發質子流等所導致。

本文基本否定了大爆炸宇宙學說，宇宙的膨脹緣自其蒸發輻射、動質量變化引起的萬有引力的漲落所致，不存在宇宙奇點的論斷。