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黑洞是怎么形成的?黑洞的形成過程和組成物質介紹

2019-11-29 16:50:39來源:四海網(wǎng)綜合

  近日中國科學院發(fā)現(xiàn)迄今最大黑洞,這顆70倍太陽質量的黑洞遠超理論預言的質量上限,顛覆了人們對恒星級黑洞形成的認知,有望推動恒星演化和黑洞形成理論的革新。這則消息引起了很多網(wǎng)友的關注與熱議,那么黑洞是怎么形成的你知道嗎?黑洞是什么物質組成的?本篇文章我們就一起來了解一下。

  黑洞是怎么形成的

黑洞是怎么形成的 黑洞是什么物質組成的

黑洞

  黑洞的形成過程類似于中子星的產(chǎn)生過程。

  某一個恒星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發(fā)生強力***。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內(nèi)部的空間和時間。但在黑洞情況下,由于恒星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由于高質量而產(chǎn)生的引力,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

  也可以簡單理解為:通常恒星最初只含氫元素,恒星內(nèi)部的氫原子核時刻相互碰撞,發(fā)生聚變。由于恒星質量很大,聚變產(chǎn)生的能量與恒星萬有引力抗衡,以維持恒星結構的穩(wěn)定。由于氫原子核的聚變產(chǎn)生新的元素——氦元素,接著,氦原子也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素周期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恒星便會坍塌。這是由于鐵元素相當穩(wěn)定,參與聚變時釋放的能量小于所需能量,因而聚變停止,而鐵元素存在于恒星內(nèi)部,導致恒星內(nèi)部不具有足夠的能量與質量巨大的恒星的萬有引力抗衡,從而引發(fā)恒星坍塌,最終形成黑洞。說它“黑”,是因為它產(chǎn)生的引力使得它周圍的光都無法逃逸。跟中子星一樣,黑洞也是由質量大于太陽質量好幾十甚至幾百倍以上的恒星演化而來的。

  當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經(jīng)耗盡了中心的燃料,由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最后形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小于史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。

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