為什麼宇宙會有黑洞

時間 2022-02-18 09:22:15

1樓:俠盜夢緣

黑洞是每乙個天文愛好者最好奇的一種天體之一,但沒人知道為什麼宇宙會存在黑洞這種可怕的東西,但我們知道它的確存在,而且全宇宙到處都有它們的身影,離我們最近的乙個黑洞就在16000光年外(貌似),在銀河系中心有乙個全銀河系最大的超大質量黑洞!至於黑洞的誕生……簡單地說黑洞的誕生來自於超大質量恆星的死亡,就是超大質量恆星和普通恆星一樣,是核融核反應爐,幾十億年來恆星的能量釋放和自己的強大引力一直保持平衡,當恆星能量消耗殆盡,釋放的力量減弱,僵持狀態就結束了,引力就獲勝了,恆星的核將會被徹底擠壓,當乙個兩個太陽般大的核心被擠壓到乙個點那麼大的時候小黑洞就誕生了,於是它開始吃掉恆星的其它部分,但它吃得太快,嚥住,咳了起來,向恆星的兩極噴射出兩道巨型光束,然後,恆星**了,變成極·超新星(不是所有大質量恆星**都是極·超新星,只有超大質量恆星才會,而且只有極·超新星**才會創造黑洞)!極·超新星在瞬間所產生的能量是太陽終其一生所產生的能量還大數百倍!

等能量散發完了後…剩下的就是新生黑洞,還有兩道以光速猛烈穿越宇宙的能量光束:伽瑪射線。伽瑪射線是宇宙中已知最強的能量光束,只要有一道這樣的光束通過太陽系就能蒸發整個地球!

地球的長遠歷史中就出現過伽瑪射線與太陽系擦肩而過的經歷!滅絕了地球上的90%的生物!是地球史上的第一次大滅絕(第一次大滅絕理論之一)!

黑洞就像是引力的終點,萬物的終點,宇宙的終點,時間的終點彷彿真的就是這樣 !黑洞之所以是黑色的,那是因為它不發光、不反光(所有靠近它的東西全部吸進去了,光也不例外!)它的實際體積比肉眼看到還要小得多!

黑洞不但是個大胃王,他還重得不得了!要知道黑洞有多重有多緊密,請在腦海中想著地球,現在開始擠壓它、壓縮它,直到它壓得很緊密,連原子都被擠破了,這時的地球就如同乙個高爾夫球那麼大,但它擁有和地球一樣的引力,和地球一樣重!黑洞還有很多謎題未能解開!

以上均為本人自小愛看discovery探索頻道所學到的知識所寫,沒有複製任何資料,若有誤請指點!

2樓:基地邊緣

黑洞是由德國數學家卡爾·史瓦西首次計算出來的,在黑洞周圍任何東西無論是訊號、光還是物質都無法逃逸,時空在這裡成為了乙個無底洞,這麼乙個看不到摸不到也探測不到的地方就叫黑洞。

3樓:peter第三號

超新星核心坍縮,黑洞是一種引力極強的天體,就連光也不能逃脫。當恆星的史瓦西半徑小到一定程度時,就連垂直表面發射的光都無法逃逸了。這時恆星就變成了黑洞。

說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,「似乎」就再不能逃出。由於黑洞中的光無法逃逸,所以我們無法直接觀測到黑洞。然而,可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。

黑洞引申義為無法擺脫的境遇。

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重力的作用下迅速地收縮,發生強力**。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成乙個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是乙個密度高到難以想象的物質。

由於高質量而產生的力量,使得 黑洞

任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——伽馬射線爆。   也可以簡單理解:

通常恆星的最初只含氫元素,恆星內部的氫原子時刻相互碰撞,發生聚變。由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。由於聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——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,按照元素週期表的順序,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,該恆星便會坍塌。

這是由於鐵元素相當穩定不能參與聚變,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,就再不能逃出。跟白矮星和中子星一樣,黑洞可能也是由質量大於太陽***幾倍以上的恆星演化而來的。

  當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。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,直到最後形成體積無限小、密度無限大的星體。

  物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為乙個體積很無限小、密度趨向很大。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——「黑洞」誕生了。黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重力的作用下迅速地收縮,發生強力**。

當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成乙個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是乙個密度高到難以想象的物質。由於高質量而產生的力量,使得 黑洞

任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——伽馬射線爆。   也可以簡單理解:

通常恆星的最初只含氫元素,恆星內部的氫原子時刻相互碰撞,發生聚變。由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。由於聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——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,按照元素週期表的順序,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,該恆星便會坍塌。

這是由於鐵元素相當穩定不能參與聚變,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,就再不能逃出。跟白矮星和中子星一樣,黑洞可能也是由質量大於太陽***幾倍以上的恆星演化而來的。

  當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。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,直到最後形成體積無限小、密度無限大的星體。

  物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為乙個體積很無限小、密度趨向很大。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——「黑洞」誕生了。

黑洞通常是因為它們聚攏周圍的氣體產生輻射而被發現的,這一過程被稱為吸積。高溫氣體輻射熱能的效率會嚴重影響吸積流的幾何與動力學特性。目前觀測到了輻射效率較高的薄 黑洞拉伸,撕裂並吞噬恆星

盤以及輻射效率較低的厚盤。當吸積氣體接近**黑洞時,它們產生的輻射對黑洞的自轉以及視界的存在極為敏感。對吸積黑洞光度和光譜的分析為旋轉黑洞和視界的存在提供了強有力的證據。

數值模擬也顯示吸積黑洞經常出現相對論噴流也部分是由黑洞的自轉所驅動的。   天體物理學家用「吸積」這個詞來描述物質向**引力體或者是**延展物質系統的流動。吸積是天體物理中最普遍的過程之一,而且也正是因為吸積才形成了我們周圍許多常見的結構。

在宇宙早期,當氣體朝由暗物質造成的引力勢阱中心流動時形成了星系。即使到了今天,恆星依然是由氣體雲在其自身引力作用下坍縮碎裂,進而通過吸積周圍氣體而形成的。行星(包括地球)也是在新形成的恆星周圍通過氣體和岩石的聚集而形成的。

但是當**天體是乙個黑洞時,吸積就會展現出它最為壯觀的一面。然而黑洞並不是什麼都吸收的,它也往外邊散發質子。

蒸發由於黑洞的密度極大,根據公式我們可以知道密度=質量/體積,為了 黑洞噴射物不斷變亮

讓黑洞密度無限大,那就說明黑洞的體積要無限小,然後質量要無限大,這樣才能成為黑洞。黑洞是由一些恆星「滅亡」後所形成的死星,他的質量極大,體積極小。但黑洞也有滅亡的那天,按照霍金的理論,在量子物理中,有一種名為「隧道效應」的現象,即乙個粒子的場強分布雖然盡可能讓能量低的地方較強,但即使在能量相當高的地方,場強仍會有分布,對於黑洞的邊界來說,這就是一堵能量相當高的勢壘,但粒子仍有可能出去。

  毀滅   黑洞會發出耀眼的光芒,體積會縮小,甚至會**。當英國物理學家史迪芬·霍金於1974年做此預言時,整個科學界為之震動。   霍金的理論是受靈感支配的思維的飛躍,他結合了廣義相對論和量子理論。

他發現黑洞周圍的引力場釋放出能量,同時消耗黑洞的能量和質量。   假設一對粒子會在任何時刻、任何地點被創生,被創生的粒子就是正粒子與反粒子,而如果這一創生過程發生在黑洞附近的話就會有兩種情況發生:兩粒子湮滅、乙個粒子被吸入黑洞。

「乙個粒子被吸入黑洞」這一情況:在黑洞附近創生的一對粒子其中乙個反粒子會被吸入黑洞,而正粒子會逃逸,由於能量不能憑空創生,我們設反粒子攜帶負能量,正粒子攜帶正能量,而反粒子的所有運動過程可以視為是乙個正粒子的為之相反的運動過程,如乙個反粒子被吸入黑洞可視為乙個正粒子從黑洞逃逸。這一情況就是乙個攜帶著從黑洞裡來的正能量的粒子逃逸了,即黑洞的總能量少了,而愛因斯坦的公式e=mc^2表明,能量的損失會導致質量的損失。

  當黑洞的質量越來越小時,它的溫度會越來越高。這樣,當黑洞損失質量時,它的溫度和發射率增加,因而它的質量損失得更快。這種「霍金輻射」對大多數黑洞來說可以忽略不計,因為大黑洞輻射的比較慢,而小黑洞則以極高的速度輻射能量,直到黑洞的**。

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