在宇宙中有一種非常明亮的天體，雖然距離地球非常遙遠(yuǎn)，但是發(fā)出的光芒可以穿越幾十億光年的宇宙空間，被地球上的望遠(yuǎn)鏡所捕捉到，這就是所謂的類星體。
類星體發(fā)出的光，不僅具有同步輻射造成的非熱性連續(xù)光譜，還有吸積作用造成極明亮的發(fā)射譜線，同時(shí)又有星際介質(zhì)造成的吸收譜線。
而且其光譜學(xué)特性表現(xiàn)出巨大的紅移量。根據(jù)哈勃定律，這表明類星體在距離地球極其遙遠(yuǎn)的地方。
》類星體實(shí)際上是一個(gè)星系，中間有一個(gè)巨大的黑洞。
這些星系都是宇宙在早期的時(shí)候形成的，因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候宇宙沒有像現(xiàn)在這么遼闊，早期的星際物質(zhì)密度比現(xiàn)在高很多。
第1代恒星又大又亮，質(zhì)量都很多都在太陽的100倍左右，燃燒的時(shí)間很短，在幾百萬年幾千萬年就燒光了以后，在經(jīng)歷了超新星爆炸，殘骸質(zhì)量大于三倍太陽質(zhì)量就會(huì)形成一個(gè)黑洞。
由于之間恒星之間的距離比較近，所以大量的黑洞會(huì)合并，第2代第3代恒星就圍繞在這些大黑洞周圍形成了星系。
銀河系中心的球狀星團(tuán)，就是在銀河最早期形成的銀河系的核心地帶，那里大部分都是老年的恒星。在一立方光年的尺度范圍內(nèi)，會(huì)有多達(dá)10~100顆以上的恒星。
我們銀河系中心的大黑洞有400多萬顆太陽質(zhì)量，但是類星體中心的大黑洞，它的質(zhì)量卻要大得多，一般會(huì)達(dá)到幾十億顆太陽的質(zhì)量。
》外界的物質(zhì)在向黑洞掉落的時(shí)候，就會(huì)釋放出能量爆發(fā)。
摩擦?xí)纬蓸O高的溫度，電子被剝離，形成圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)等離子流。
我們知道帶電的物質(zhì)加速的時(shí)候會(huì)發(fā)出電磁波，所以這些等離子流加速的時(shí)候會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的輻射。
由于圍繞類星體赤道部分的有巨大的物質(zhì)盤所阻擋，類星體內(nèi)部的輻射會(huì)從垂直于赤道的兩極部位射出。
這些輻射帶有著極高的能量輸出，發(fā)出的高溫等離子射流范圍可以達(dá)到上百萬光年。
》宇宙大爆炸以來最大爆炸現(xiàn)場，距離地球3.9億光年。
蛇夫座NGC 4258星系中心黑洞發(fā)生超級(jí)能量噴發(fā)。
這次超級(jí)能量噴發(fā)在2016年被天文學(xué)家捕捉到，噴發(fā)期內(nèi)一共釋放了銀河系全部恒星在1000萬年發(fā)出的能量，目前已噴發(fā)完畢。
相當(dāng)于把2千萬億顆地球的質(zhì)量全部轉(zhuǎn)化為能量。
一般的情況下，掉入黑洞中的物質(zhì)會(huì)有40%的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。
在這次噴發(fā)過程中，黑洞的質(zhì)量增加超過100億個(gè)太陽。
根據(jù)黑洞面積定律，黑洞沒有質(zhì)量回吐的機(jī)制。在不斷的吞噬外界物質(zhì)的同時(shí)，黑洞會(huì)不斷的變大。
》黑洞越大，靠近它越安全。
根據(jù)黑洞半徑的史瓦西計(jì)算公式，黑洞的視界半徑和黑洞的質(zhì)量成正比，而引力和半徑的平方成反比。也就是說，隨著黑洞質(zhì)量的增加，事件視界附近的引力和質(zhì)量成反比關(guān)系。
所以我們就推導(dǎo)出黑洞的質(zhì)量越大，事件視界附近的引力就越小。
只要黑洞的直徑達(dá)到一光年，事件視界附近的引力就和地球表面的引力相當(dāng)，一般在天文學(xué)上，我們認(rèn)為這樣的黑洞是可以安全靠近的。
那么怎么樣制造出這么一個(gè)巨大的黑洞呢？這可是需要15,000億個(gè)太陽質(zhì)量。相當(dāng)于要把銀河系1/10的恒星塞在黑洞的范圍里面。
類星體都是在宇宙演化早期形成的，利用恒星早期間距較小的情況，把大量的物質(zhì)吞噬進(jìn)黑洞的內(nèi)部。
如果黑洞的直徑大于1000光年，那么事件視界半徑處的引力就只有地球表面引力的1‰，幾乎可以忽略不計(jì)。
》還記得星際穿越里的大黑洞岡圖雅嗎？
外星文明在岡圖雅里面放了一個(gè)超立方體來幫助人類。
事實(shí)上很多宇宙學(xué)家和天體物理學(xué)家都認(rèn)為在大黑洞的附近有一個(gè)“宜居帶”。
描述黑洞的參數(shù)有質(zhì)量、角動(dòng)量和電荷。質(zhì)量決定黑洞的大小，角動(dòng)量和電荷決定黑洞的性質(zhì)。
角動(dòng)量和電荷組合一下就會(huì)把黑洞分成4種：
不旋轉(zhuǎn)，不帶電的黑洞，這就是所謂的施瓦西黑洞。一般的情況下，史瓦西黑洞的計(jì)算公式比較簡單，所以科普作品里都會(huì)用史瓦西半徑來代替黑洞的半徑。
不旋轉(zhuǎn)帶電的黑洞。
旋轉(zhuǎn)不帶電的黑洞。
又旋轉(zhuǎn)又帶電的黑洞，一般稱之為克爾~紐曼黑洞。
正常情況下恒星都是帶正電的，因?yàn)殡娮淤|(zhì)量輕，恒星風(fēng)吹走了大量電子。我們的太陽就是帶正電的，而太陽風(fēng)吹到的地方，比如說地球就帶著負(fù)電。
如果恒星死亡之后變成一個(gè)黑洞，會(huì)帶有正電荷。所以理論上說，第4類黑洞，也就是克爾~紐曼黑洞是宇宙中唯一應(yīng)該存在的黑洞。
但是克爾~紐曼黑洞所帶的電荷/質(zhì)量比不會(huì)很大，如果電荷/質(zhì)量比特別大的話，黑洞的奇點(diǎn)就會(huì)裸露出來。
克爾~紐曼黑洞會(huì)有奇異的性質(zhì)。
由于時(shí)空拖曳效應(yīng)，黑洞周圍的空間會(huì)被分層，會(huì)形成一個(gè)所謂的能層。
》能層是孕育超級(jí)文明的天堂。
能層是克爾黑洞周圍的一個(gè)橢球區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，黑洞的旋轉(zhuǎn)將時(shí)空連續(xù)體拖拽成南北極變薄，赤道變厚的“南瓜”型。
這個(gè)“南瓜”的中間是黑洞事件視界本體的球形，能層就是“南瓜”最外層和事件視界中間的這樣一個(gè)區(qū)域。
這種現(xiàn)象被稱為“第3類透鏡效應(yīng)”或“框架拖拽效應(yīng)”。因?yàn)閰⒄障迪鄬?duì)于宇宙的其他部分來說不是靜止的。
能層的外部由宇宙靜止空間表面限定，內(nèi)部由內(nèi)視界限定。
在能層中，可以從黑洞的旋轉(zhuǎn)中獲得“幾乎無限”的能量，而且那里是熱力學(xué)第二定律幾乎失效的地方，生命體可以具有無幾乎無限的壽命。
而且，能層內(nèi)部可以和外部世界通訊，也可以用黑洞的能量飛出黑洞的引力范圍。
在黑洞附近每時(shí)每刻都發(fā)生著宇宙之間最高能量的事件，對(duì)于探索宇宙的奧秘很有幫助。
不過也正因?yàn)槿绱?，高能量也有可能殺死生命?/span>
》生命是否能夠在極端環(huán)境下生存，深海黑煙囪附近的生物告訴我們，可以！
黑煙囪周圍的海水溫度可以達(dá)到400度，但是在幾百個(gè)大氣壓的情況下，會(huì)處于超臨界狀態(tài)，而不會(huì)沸騰。
在這些熱液里面，生存的一些盲蝦、盲蟹等生命。其中最有名的是一種蝸牛，叫鱗角腹足蝸牛。殼外面有硫化鐵層，腹足上面覆蓋的硫化鐵的鱗片。
由此可見生命的適應(yīng)能力有多么的頑強(qiáng)。
地球上的發(fā)達(dá)國家都在苦寒之地，在極端環(huán)境下孕育的外星文明一定會(huì)是一個(gè)超級(jí)文明！
因?yàn)樗麄冊趯?duì)抗自然環(huán)境中要付出更多的努力，也更容易了解宇宙背后的運(yùn)作規(guī)律。
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