黑洞能无限变大下去吗？如果不能，它最大能变得多大？

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早在2019年，天文学家们公布了距离地球5500万光年的M87*黑洞的照片，这是人类历史上拍到的第一张黑洞照片，使我们终于能目睹黑洞的“庐山真面目”，而且也从事实上证明了黑洞的存在。

根据爱因斯坦的广义相对论，当一颗垂死的恒星崩溃后，它将整体向中心塌缩，变成一个接近于无限小的极点，相对质量非常大，任何进入它的事件视界范围内的物质都会被它吞噬，包括光线。根据，万有引力定律，黑洞吞噬的物质越来越多，它的质量就会变得越来越大，它的引力也会变得越来越大。那么问题来了，黑洞会这样无限增长下去吗？答案是：不会，黑洞的增长也会有个极限。

几乎每个大星系的中心都有一个超大质量的黑洞。例如，我们的银河系中心就有一个超大质量的黑洞，它的质量大约是太阳的四百万倍。尽管我们银河系中心的黑洞的质量已经能够用“超大”来形容了，但是在其他地方还有质量比它大一千倍的黑洞。

那么，黑洞能有多大？
你可能已经听说过，黑洞并不是一个洞，而是一个会吞噬所有东西的点。但是黑洞在吞噬物质的时候，并不是像吸尘器一样沿着直线把东西吸走的——大多数朝黑洞坠落的恒星和碎片，是沿着一个慢慢缩小的盘旋轨道进入黑洞的。在这一过程中，物质之间会碰撞，进行能量交换，很大一部分物质会在碰撞的过程中被抛到黑洞事件视界之外的地方，而脱离黑洞的引力。
因此黑洞的生长很缓慢。尽管如此，当它们吞噬恒星、气体和尘埃时，它似乎可以永远狼吞虎咽。但实际上是有限度的。

当我们谈论黑洞时，我们经常会提到事件视界——一个黑洞的引力范围，一旦进入这个范围，连光都无法逃脱。但还有一个更重要的概念常常被人忽略，一个稳定的圆形轨道，即ISCO。
在这个轨道上，以光速飞行的物体，可以永远稳定地绕这个轨道运动而不会坠入黑洞。而如果这些物体发生了碰撞，还有可能被抛出这个轨道之外，而脱离黑洞的引力。

当一个黑洞吞噬的物质越来越多，质量越来越大，它的引力就越来越大。那个稳定的圆形轨道不再稳定，但是往外总会有一个刚好让以光速移动的物体不坠入黑洞的轨道——也就是说ISCO轨道半径变大了。随着ISCO的膨胀，黑洞可以接触到更多的物质，并可以继续进食。这使得ISCO膨胀得更大，这就给了黑洞更多的食物。等等。
在距离黑洞的事件视界之外距离足够远的地方，物质对自身的引力比黑洞的引力更大，这些物质将不会被黑洞吸引。所以，一旦黑洞达到一定质量，这个足够远的范围内的东西都被它吸走了，黑洞没有任何东西可以吞噬了，ISCO也不会再膨胀了，所以它将不会再长大。

实际上科学家们已经计算出了黑洞需要达到多少质量才会停止增长。在2015年发表的一篇论文指出，黑洞理论上可以增长到500亿到2700亿太阳质量。一旦黑洞达到这个极限，不管它的质量是多少，它都无法再增长了，只有当有东西直接落入黑洞时，它才能继续增长。

但这还不是故事的结尾。因为有时会有两个或更多黑洞碰撞并合并成一个新的黑洞，它们会变得更大。但尽管如此巨大，像这样的新黑洞也不能继续吞噬物质，因为在一般情况下，在它们互相结合前，周围的一切都被它们吞噬完了。
所以，你不用担心我们的宇宙会最终被一个黑洞所吞噬。