黑洞的形成原因全新跟进

文章作者:岁月静好 | 2015-09-04
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中国人喜欢说因果报应,认为凡是有因才有果,所以关于黑洞的形成我不知道是不是也可以这么说。多年年关于黑洞的形成原因一直都比较范,认为巨大质量的恒星中核燃料耗尽,无法维持自身星体的体积,爆炸后剩余质量形成一个致密的星体,而这个星体上,光速无法逃脱星体引力,造成我们看不到这个星体,也就是黑洞,简而言之就是黑洞的形成原因就是恒星爆炸。

(文章底部有关于黑洞的形成原因视频可供观看)

说它“黑”,是因为它的密度无穷大,从而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倍以上的恒星演化而来的。

如果就这么三言两语我们就把黑洞的形成原因说的清楚明了了,那么黑洞可能早就不是宇宙中最神秘的的物质空间了,许多科学家也不用费尽心血也来探究其中的秘密了。

那么到底黑洞的形成原因究竟是什么,在说这个问题之前我们必须先要了解到底什么事黑洞,上期在克尔黑洞细解一文中我们也说过关于黑洞的概念,简单来说黑洞一词来源于美国一位物理学家约翰阿提惠勒,是说有一个地球漏洞因为里边形成一股强大的磁场而形成一种神秘的地域。这个地方经常沉没船只,飞机等,据说是被无底黑洞吸了进去,象太平洋上的百慕大三角就是黑洞。

黑洞英文Black hole是现代广义相对论中宇宙空间内存在的一种超高质量天体,由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。你可以说黑洞是一个空间或是时间区域。

它的最外围是光所能从黑洞向外到达的最远距离,“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体,不同的是它的引力场是特别之强,就连光也不能逃脱出来。那么今天我们说黑洞的形成原因其实换句话说我们就是在说这一天体的形成原因。

其实超大质量黑洞大都出现在星系的中心位置,其质量是太阳的几百万倍至几十亿倍。在宇宙形成早期,约在宇宙大爆炸后8亿年,巨大的黑洞就已经出现。然而人们一直无法解释的是这些大块头是如何在如此短的时间内够迅速形成的。

而且早前有报道声称宇宙中的黑洞从诞生之初就以迅猛的速度在增长,而且一直在不断的吸收周围的物质扩大。现在黑洞的增长速度受到吸积盘的限制,但是如果在没有吸积盘限制的情况下早期黑洞或许可以快速膨胀成为超大质量黑洞。

超大质量黑洞成长性的神秘成因并未完全揭晓,星系之间的交互非常罕见,研究小组评估仅有20%的超大质量黑洞是由于碰撞形成的。其他因素也可导致超大质量黑洞成长,或许在星系生命末期出现合并,但无论是哪种形成原理过程都将需要很漫长的一段时间。

可能有网友会问为什么我们看不到黑洞,这一点我们要在回到万有引力上来说,任何两个物体之间都存在这种吸引作用。物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力。

宇宙星体所产生的引力场(和星体的质量及密度有关)越大,从其表面逃逸所需的极限速度就越大。如果这个引力场大到某个极限,使以光速运动的物体也不能挣脱它的束缚而逃逸,那么人们将无法观察到这个星体,仅能感受到它的引力效应。

我们不止一次的说到巨大黑洞质量可能是太阳的几十万、几百万或几千万倍 。由于他质量无穷大,使得其他物体能脱离他的速度也需要很大。这个逃逸速度如果超过了光速,光也会被吸纳。所以,光逃离不了,人们也就看不到黑洞。原文地址:http://www.365tianqi.net/article/201509/354.html

现在我们普通认为首先星体的质量巨大是超新星爆发的主要原因,因为这样的星体核反应迅速,内核的温度极高,强劲的引力收缩更提升了内部的温度,使得核反应不断升级,直到不再能产生核能的生成铁核的聚变反应为止。

此时内核温度已达几十亿度,原来顶住引力向内挤压的热核反应的热量所产生的向外的压力已枯竭,更要命的是,此时的高温使中微子大量产生,它一下子就带走了内部的许多热量,引力突然间就比向外的压力大得多,于是整个星体就猛然崩塌,向中心坠落的同时,大量的引力能释放出来成为热能和反弹的动能,此即超新星爆发。

其次星体的巨大质量也是黑洞形成的主要原因,这是广义相对论计算的结果,不必超新星爆发,只要质量足够大,星体的内部就终将没有任何力量可以抵挡引力,而必然形成黑洞。通俗的说恒星到了晚年,耗尽全部的核燃料,由于自身引力会发生坍缩。如果坍缩物质的质量比太阳质量大3倍,那么最终的坍缩产物就是黑洞。

这样说起来似乎有点凄美,就好比流星划过产生的陨石,放佛黑洞是恒星终结的产物,但是我们已经要清楚,这并不是必然产物,前提条件是坍缩物质的质量比太阳质量大3倍,最终的坍缩产物才是黑洞。

再次超新星的向内坠落称为“内爆”,确实也有助于黑洞的形成,因为向内的高速撞击,相当于加大了向内的引力作用。
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过这些当代天体物

理学的最新成果不是在这里三言两语就能说清楚的。关于黑洞的形成原因形成过程,或许还有无可欲知的黑洞归宿,也许时间和科学都会给出更多更新的解释。
想要了解更多关于黑洞的奥秘,请继续关注外星探索,稍后会带来更多有关黑洞方面的讲解。

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