黑洞:演化过程

贡献者:— — 类别:简体中文 时间:2019-04-10 14:15:04 收藏数:37 评分:0
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黑洞:演化过程
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小、
热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之
内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃
,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡、
核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,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,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,连中子间的排斥力也
无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引力下被碾为粉末,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引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为: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。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的恒星演化而来的。
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质量。
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。
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