黑洞是如何产生的?
2020-06-11 · 技术研发知识服务融合发展。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,恒星被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳,但黑洞并不能吞噬如此多的物质,黑洞会释放一部分物质,射出两道纯能量——γ射线暴。
这也可以这样简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。
由于聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素。接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。
这是由于铁元素相当稳定,不能参与聚变,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,超新星爆炸。爆炸导致一些物质喷向宇宙空间,它们将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积无限小、密度趋向很大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度,质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——黑洞形成。
黑洞是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。黑洞的表面叫视界,就是视线能观测到的界限。里面有一个奇点,它的体积无限小,引力无限大,质量无限大,能量无限大。当然这还只是理论,因为我们还观测不到。
黑洞