​黑洞从诞生到死亡的过程,黑洞最终会演变成什么

黑洞从诞生到死亡的过程,黑洞最终会演变成什么

本文目录

1.黑洞最终会演变成什么 2.最早形成的黑洞是什么 3.黑洞是怎么形成的 4.黑洞是如何形成的

黑洞最终会演变成什么

黑洞是密度超大的星球,吸纳一切,光也逃不了.黑洞有巨大的引力,连光都被它吸引.黑洞中隐匿着巨大的引力场，这种引力大到任何东西，甚至连光，都难逃黑洞的手掌心。黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。据猜测，黑洞是死亡恒星或爆炸气团的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化而成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的．（参考：《宇宙简史》——霍金·著）

最早形成的黑洞是什么

据国外媒体报道，天文学家米斯蒂·本茨（Misty Bentz）指出，黑洞“并不是一台在宇宙中到处转悠、把一切都吸进肚子里的吸尘器，它们利用引力的方式和其它天体其实别无二致。”与许多人想象的“吸管”不同，黑洞只是由于体积极大、密度极高，因此引力极强，任何物质都无法从中逃脱。近年来，黑洞屡屡出现在新闻上。比如在银河系中央的超大质量黑洞周围发现的恒星群，或者成长速度极快、每两天就多出一个太阳质量的黑洞，又比如早在宇宙黎明时期就形成的最古老黑洞。从诞生到消亡，黑洞始终是宇宙中一种神奇的存在。

黑洞的诞生源自恒星的死亡。当一颗质量至少为太阳10倍的恒星燃料耗尽后，即所有的氢都已聚变为氦、所有的氦又已聚变为碳、氧等其它元素后，黑洞便会随之形成。恒星只剩下金属内核后，便无法继续发生核聚变，恒星的生命也就走到了尽头，在一场剧烈的爆炸中谢幕。爆炸时，外层物质被抛离出去，内核则向内坍缩。“如果恒星的质量足够大，比如内核质量超过太阳的三倍，死亡后就会坍缩为黑洞。由于这类黑洞的质量接近恒星，我们称其为恒星质量黑洞。”美国乔治亚州立大学天文学家米斯蒂·本茨指出。

恒星死亡，黑洞诞生，这种联系在宇宙中十分常见。恒星与黑洞有着密不可分的关系，在宇宙中恒星更新换代频繁的区域尤其如此。

“在死去的恒星附近很容易发现正在形成的新恒星，因为质量最大的恒星往往活不长久，”本茨解释道，“恒星寿命与质量有关。质量最大的恒星寿命比其它恒星短得多，因为燃料消耗得过快。”

黑洞的诞生也能促进新恒星的形成。本茨称其为“大规模回收项目”。当一群新恒星形成时，其中质量最大的恒星会迅速死亡，以爆炸的形式告别其短暂的一生。“爆炸产生的冲击波会压缩更多气体和尘埃，从而促进更多恒星形成。接着，这些恒星中质量最大的那颗也会很快爆炸，产生新的冲击波，再形成新的恒星。新恒星的诞生与旧恒星死亡产生的链式反应息息相关。”

但恒星质量黑洞还不算什么，超大质量黑洞的起源远比其诡异得多。此类黑洞常见于星系中央，银河系也不例外，且形成过程与其它较小黑洞略有不同。

“超大质量黑洞的质量可能高达太阳的数百万、甚至10亿倍。但它们并非生来就如此体量惊人。问题是，它们是如何形成的？又是如何长到这么大的？”纽约皇后社区学院理论天体物理学家吉利安·贝罗瓦里（Jillian Bellovary）指出。

就天文学家所知，超大质量黑洞约形成于130亿年前，可迅速成长为极大的黑洞。贝罗瓦里表示：“我们已经发现了质量达太阳数十亿倍的黑洞。它们诞生得非常早，这一点就很奇怪，因为我们不知道那么小的空间中怎么会有这么多的质量。”“这有点像‘先有鸡还是先有蛋’的问题，”本茨指出，“在宇宙形成初期，一些密度过高的区域可能通过直接坍缩形成黑洞。也许这些物质刚开始是在引力作用下发生坍缩的，随后不断坍缩下去，直至形成黑洞，过程中也不会形成恒星或其它天体。

黑洞的大小不会一成不变。落入其中的一切物质都无法从中逃脱，并被吸收为黑洞质量的一部分，使黑洞不断生长。

“无论落入黑洞中的是气体、恒星还是行星，都会增加黑洞的质量。这种一点点吞食物质的过程便是黑洞生长的途径之一。”本茨表示。“我们认为，吞食气体是效率最高的黑洞生长方式。”贝罗瓦里指出，“气体落入黑洞中时，就像水旋转着从水槽中流下去一样。气体被黑洞的引力吸引过去，但气体自身也会运动，因此会围绕着黑洞形成一个薄薄的圆盘，最终被吞入黑洞中。”无论体积如何，黑洞都会经历特定的生命阶段，即诞生和成长。但黑洞会死亡吗？霍金认为有可能，称黑洞可借助名为“霍金辐射”的物理机制逐渐灭亡。

“简单来说，就是能量转化为质量，质量再转化为能量，这一过程不断循环往复。”本茨解释道，“如果该过程发生在黑洞附近，粒子-反粒子对中的一方被吸进了黑洞中，另一方则留在时间边界之外，就等于从黑洞中窃取了一点能量。这一半粒子远离黑洞时，相当于把黑洞的能量也带走了一部分。”

如果该过程不断发生，同时黑洞没有吸收更多质量，最终整个黑洞都会被辐射掉。不过无论是恒星质量黑洞、超大质量黑洞还是中等质量黑洞，都要耗费极久的时间，才能让黑洞损耗一丁点儿。

黑洞是怎么形成的

黑洞是由于恒星坍塌而形成的。通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞，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。由于氢原子核的聚变产生新的元素——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，参与聚变时释放的能量小于所需能量，因而聚变停止，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，最终形成黑洞。

扩展资料：

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。

而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。说它“黑”，是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样，黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。

参考资料：百度百科-黑洞

黑洞是如何形成的

简单的说，黑洞是星体的引力塌陷，也就是爆炸形成的。星体的引力塌陷后会形成一个奇点，奇点的质量很大，密度很高。

根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。

而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

黑洞的形成与宇宙大爆炸有关，物理学家史蒂芬·霍金解释说，当一个”白洞”和一个“黑洞”与它们周围的环境达到热平衡时，白洞与黑洞会吸收和放射出等量的放射物，所以白洞和黑洞”是相互联系在一起的，很有可能将黑洞倒置过来就是一直在寻找的白洞了。

扩展资料：

在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域，称之为黑洞。黑洞是位居宇宙空间和时间构造中的一些深不见底的类似井状的东西，具有极大的吸引力，包括光在内的任何物体都无法逃脱被吸入的命运。

这就使得人们对于黑洞的研究变得异常困难：它既不向外散发能量，也不表现出任何形式的能量，人们根本无法看到它。因此，人们对于黑洞的研究就象是对一种看不见的东西进行研究。

宇宙旋涡场按大小分为如下八种：

U旋涡场：又叫宇宙旋涡场，它的范围包括整个宇宙。

S旋涡场：又叫星糸团旋涡场，它的范围包括整个星糸团。

A旋涡场：又叫叫星系旋涡场，它的范围包括整个星系。

B旋涡场：又叫星团旋涡场，它的范围包括整个星团。

C旋涡场：又叫恒星旋涡场，它的范围被局限于恒星周围，包括所有行星的运行轨道。

D旋涡场：又叫行星旋涡场，它的范围被局限于行星周围，包括所有卫星的运行轨道。

E旋涡场：又叫卫星旋涡场，它的范围被局限于卫星周围。

F旋涡场：比E类旋涡场小的旋涡场。

太阳属于小质量恒星，目前处于青状年时期。恒星一生的历程由其质量决定。首先，质量越大，恒星寿命越短。其次，走向老年衰亡期时质量等级不同的恒星会走不同的路。

像太阳这样的小质量恒星会首先体积膨胀，变为红巨星，然后向内坍塌同时向外抛洒物质变为白矮星。而大质量的恒星则变为红超巨星，然后变为中子星。质量更大的恒星才会变成黑洞。太阳质量还不够大，所以就不会变成黑洞。

按组成来划分，黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞，二是物理黑洞。暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成，它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转，其内部产生巨大的负压以吞噬物体，从而形成黑洞。

暗能量黑洞是星系形成的基础，也是星团、星系团形成的基础。物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成，具有巨大的质量。

当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时，我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大，可以有太阳系那般大。但物理黑洞的体积却非常小，它可以缩小到一个奇点。 ；另外还有白洞与之相对。

参考资料：百度百科——宇宙黑洞论

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