上十億Mop這樣的質量就絕不是一箇中子星所能具有的了，這就是下一章　要進人的巨型黑洞的王國。第十七章　巨型黑洞

當一個黑洞作為恆星引力坍縮的結果而形成時，它所能具有的最大質量約為10倍於太陽，但是，引力坍縮理論允許我們設想千倍、百萬倍甚至幾十億倍太陽質量的黑洞（見附錄2）。什麼過程能夠產生出巨型黑洞呢？

已經知道三種這樣的過程。第一種是已在第15章提到過的早期宇宙中團塊的凝縮；第二種是由於作為黑洞特徵性質之一的質量不可逆增長的趨向（對現在的情況，微型黑洞的量子蒸發當然完全可以忽略），條件是周圍環境的物質足夠豐富，因而一個由超新星產生的初始質量為10M的“恆星級種子”能夠長成巨型黑洞；第三種則是由恆星團的引力坍縮而直接形成。

除了可能的原初起源之外，巨型黑洞的形成需要大量的以恆星或星際氣體形式存在的物質，還需要這些物質被限制在一個足夠小的區域內，因而其演化過程是由引力支配的。宇宙中物質在星系裡的集中程度遠勝於星系際空間（至少能發光物質是如此），而星系內物質最集中的部分是其核心。假若有巨型黑洞，則星系核心是首先應該搜尋的去處，且從我們的銀河系開始吧。

銀河系畫像

啊，銀河，

真像天國的河在緩緩流淌，又如美人的身體發著幽光。我是沿著你遊向另一個世界，還是隻能空懷著愛意滿腔？

——歸勞默·阿波里納瑞

銀河系是一個直徑10萬光年，厚300光年的盤，正好與密紋唱片直徑和厚度的比例一樣。銀河系中心是一個大的隆起區，即所謂核球，盤和核球都被包在被稱為曼的稀薄得多的恆星球中（圖65）。

銀河系裡大約有1000記顆恆星，大部分是在盤裡。太陽的位置比較靠外，距離銀河系中心約3萬光年。盤裡除恆星外還有氣體和塵埃。盤中物質的分佈很不均勻，在旋臂裡比在別處密集得多，正是這些旋臂給出銀河系的特徵形狀。

盤在不斷地經受著動力學和化學的轉變。旋臂在轉動和變形，臂中巨大的氫分子云裡誕生出恆星；較大質量的恆星迅速地演化成為超新星爆發，並把複雜的化學元素散佈到周圍空間，這些元素又被吸收到新一代恆星之中。與之相反，暈是寂靜的，保持著星系的原始風貌。暈中的氣體已消散殆盡，只有可能是150億年前與星系一同形成的老邁恆星。所有的大質量恆星早已爆發，留下中於星，也許還有黑洞。中等質量的恆星已經離開了主序階段，其中一些已經變成白矮星；另外的正在經歷著大動盪，那就是脈動的紅巨星，光度很大而又在起伏變化。最後，暈中還有許多低質量星，它們很節儉地使用著自己的氫燃料，還將存活很長的時間。

曼的最重要特徵不是居住其中的恆星的性質，而是恆星作為球狀星團而聚集在一起的方式。

球狀星團

與所謂“開放”星團，即多見於盤中的由年輕恆星組成的鬆散群體不同，球狀星團在星系球中到處可見。每個球狀星團含有數十萬顆恆星，直徑不足150光年，它們看上去就像由引力所束縛住的固體球。最有名的一個球狀星團是在武仙座，雖然整個地可用肉眼看到，卻要用強大的望遠鏡才能把那個明亮的球分解成單顆的恆星。這個星團中心的恆星密度比我們太陽附近高2萬倍。如果星團中心某顆恆星周圍的行星上居住著天文學家，那麼他們所研究的天空真是妙不可言。那裡可以說不知道什麼夜晚，因為天空總是比我們的滿月時還要亮。那些天文學家對恆星有滿腹學問，而對河外的星系卻幾乎一無所知，因為星系微弱的光訊號會被他們附近的恆星光所淹沒。

這種在很小體積內聚集了眾多恆星的星團之所以特別明亮，還由於它們包含有鉅變星。正因為明亮，它們還被用來確定銀河系的邊界（大多數其他星系裡也有球狀星團，無論是什麼型別的星系）。

球狀星團的分市還使得天文學家能測定銀河系的動力學中心。它們沿著根扁的橢圓軌道運轉，銀河系中心就在一個焦點上。它們繞銀心公轉一週的時間大約是2億年。由於公轉，就頻繁地有球狀星團穿過星系盤。每次穿過時，強大的潮汐力就會把星團邊緣那些束縛得不夠緊的恆星剝掉。

正因為球狀星團的緻密，它們複雜的演化詳情尚未被充分認識，現在還不知道其中心是否有大黑洞作為恆星聚合的結果而形成。然而，它們演化的總輪廓仍可概述於下。

球狀星團都有蒸發現象，正像恆星以熱和光