当恒星比黑洞大很多的时候,会同样被吞噬吗?

作者&投稿:花知 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
恒星质量比黑洞大,那么恒星是不是不会被黑洞吞噬?~

不会,只有黑洞吞噬恒星,不会有恒星吞噬黑洞,无论它们质量如何。
人类目前观察到的最小黑洞,质量在3~10倍太阳质量之间,最大的黑洞则高达600亿倍太阳质量;而人类观察到最大质量的恒星,是位于大麦哲伦星云的R136a1恒星,质量为太阳的265倍。

黑洞是宇宙中最可怕的天体之一,引力强到连光都无法逃逸,时间和空间在黑洞内部被无限折叠,使得物理学定律在黑洞奇点处失效了。
一切物质被黑洞吸入后,只能以霍金辐射的方式逃逸出来;黑洞之所以引力非常强,主要是因为黑洞的质量集中在奇点处。

这也使得,哪怕是一颗比黑洞质量大很多的恒星,也会被黑洞逐渐吞噬掉;黑洞和恒星也可以相互绕行,从而组成双星系统,比如著名的天鹅座X-1
天鹅座X-1就是一个由黑洞和恒星组成的双星系统,距离地球6000光年,其中黑洞的质量大约为8.7倍太阳质量;恒星质量则高达20~40倍太阳质量,是一颗超巨星。
目前天鹅座X-1的黑洞,正在吸食超巨星的物质,并在黑洞周围形成吸积盘,释放出强烈的X射线被人类望远镜接收到,正因为如此,人类才间接地知道黑洞的存在。

黑洞吸食恒星的过程,会持续数万年甚至更长的时间,直到把整颗恒星物质都吸食完为止,到时候黑洞的质量也将变得更大,然后再去吞噬其他天体。

再大的恒星都吞不了黑洞,反而越大的恒星越容易被临近的天体给偷走物质,这是什么原因呢?


一、为什么越大的恒星越脆弱?
在大家的印象中,大的另一个含义也就意味着强壮,要不然就不会有以大欺小这种说法了!但在恒星界却是另一个概念,因为恒星的大是有原因的,一种是本身体积庞大,而另一种则是因为恒星的不同演化阶段所导致,我们先来说说恒星演化所导致的红巨星!


1、红巨星
红巨星是从黄矮星开始到40倍太阳质量以下恒星特有的一个演化阶段,它是一颗恒星演化到末期一个极度不稳的燃烧阶段!质量在小于2.5倍太阳质量以内的恒星,辐射层的存在使得氦元素堆积在核心,当氢元素消耗殆尽后失去辐射压支撑的外壳将会发生坍缩,将会突然达到氦点燃聚变的温度,一分钟之内堆积在辐射层内的氦元素即聚变成碳元素,并产生大量的能量向外壳传递,出现所谓的“氦闪”!而外部气壳也在一次次氦闪中逐渐脱离恒星成为行星状星云!


质量在9-40倍之间的恒星在内核氢元素耗尽后则会继续燃烧外围氢元素,而内核氦元素则会收缩达到聚变温度,从而产生更大的能量,导致外壳极度膨胀,表面温度则继续下降而偏红,这就是红巨星的来历!


迄今为止发现体积最大的红巨星是盾牌座UY,假如将它放到太阳系,它的直径达到了土星轨道附近!但它的总质量只达到了太阳的7-10倍!
2、超过爱丁顿极限的恒星
在这里应该简单了解下爱丁顿极限,恒星的一辈子都是辐射压和引力平衡的结果,无论是红矮星还是黄矮星或另一个发展阶段的红巨星,只有一点不一样,哪个略占上风,小质量恒星比如黄矮星,初期辐射压对抗引力坍缩,恒星维持正常发光,但后期氦元素燃烧辐射压剧增,将会导致恒星出现膨胀,这就是红巨星的来历!


但有一种恒星,诞生后辐射压与引力就几乎处在了临界状态,剧烈的恒星风使得大量的恒星物质逃离了恒星,因为恒星的引力已经无法束缚住恒星咆哮的核心!这种就是处在了爱丁顿极限的恒星,质量大约是太阳的150倍!
二、能吞噬恒星不止是黑洞,还有白矮星、中子星!
Ia型超新星爆发就是我们要聊的话题,因为这样的恒星天文学家非常感兴趣!它是一颗白矮星和恒星或者红巨星的组合,大部分是与红巨星的组合,因为膨胀后的恒星物质刚好落入了白矮星的洛希瓣,它将大量吞噬恒星物质!


白矮星有一个特性,它是内核质量低于1.44倍太阳质量的恒星坍缩而成,因为质量不够它只能坍缩成电子简并态物质组成的天体,称为白矮星,它恒星终极命运中最后还保留物质特性的天体,比如碳氧白矮星!它的这个特性非常奇妙,即:吞噬伴星物质后超过1.44倍太阳时即发生Ia型超新星爆发,因为爆发时质量非常恒定,爆发的光度一致,因此天文学家经常用它作为标准烛光,因为我们已经知道Ia型超新星爆发时的能量级别,那么只要测算光度即可知道目标星系与我们之间的距离!


当两个天体接近时候,两个天体的临界等位面会在他们之间的拉格朗日点交会,在两个天体间形成一个8字形的瓣形状,当恒星物质超越了恒星的洛希瓣,扩展到了洛希瓣外时,它将被另一颗致密天体所吸引而通过拉格朗日点落入另一颗天体!


上述式中,r1为天体的洛希瓣,M1和M2分别为大天体和小天体的质量,A为两个天体之间的距离。我们会发现,致密天体总是在这个拉锯战中占优势,比如白矮星和红巨星在相互接近的过程中,白矮星的洛希瓣始终会在其周围,而红巨星的则因为密度极低,因此它的洛希瓣会逐渐缩小到恒星内部,此时两者之间的恒星物质交换即刻发生,只是白矮星属于接收方,恒星则慢慢被白矮星所吞噬!


恒星在面对致密天体的小弟弟-白矮星时已经束手无策(但只要恒星够大,白矮星将会超过1.44倍太阳质量时自爆,比如第谷超新星,恒星最后存活),那么在面对更进一步的中子星时根本无招架之力,最后与致密天体的祖师爷黑洞对决时直接就弃械投降了!但这并不是黑洞想要的,因为黑洞真正的目的是将恒星彻底吞噬!

毫无疑问,黑洞是宇宙间最不能招惹的天体,只要不是它的同类,任何东西靠近它都会被它吸入肚中,即便是大如恒星也是如此。

一般认为宇宙中的黑洞可以分为恒星级黑洞和星系级黑洞。相对而言,恒星级黑洞要更小一些,其质量下限在三倍太阳质量左右,史瓦西半径约5公里左右,但是即便是这么小的黑洞,就是已知最大的恒星R136a1(265倍太阳质量,直径4500万公里)靠近它,最终的命运也是被这个小黑洞吃掉。

黑洞之所以强大,就在于它有着无比强大的引力场,这种引力场强到可以大幅度扭曲时空,就连光线到达它的视界边缘,也会被它吸入其中,所以一旦大质量恒星靠近黑洞,它本身所有的物质黑洞都不会放过,因为黑洞从来不挑食。

其具体的景象通常是这样:恒星和黑洞多是以相互绕行的旋转状态相互靠近,恒星喷发出的气体会最先被黑洞所接收,这些气体会在黑洞的附近形成吸积盘,在吸积盘的内部,由于物质会被黑洞的强大引力拉成分子和原子状态,同时还会在急速的旋转中相互摩擦,而且分子和原子也都会被拉碎并且相互摩擦,这过程会产生极高的能量达到极高的温度,因此这里会发出极其明亮的光,这也是我们能发现黑洞的原因,而且迄今为止,我们所看到的所有黑洞,其实都是因为这种现象而看到的它外部的吸积盘。

由于两者的引力和气流的拖拽作用,黑洞和恒星会越来越近,黑洞对恒星物质的吸积作用也会越来越快,吸积盘也会越来越明亮,最终黑洞甚至会钻入恒星的内部,并且在短时间中将恒星整个吃掉,一切都结束之后,那么就会成为一片黑暗,什么也看不到,因为黑洞无论大小,都是不会发光的,只要没有物质被它大量吸入并形成吸积盘,我们就无法看到它。

如果一个三倍太阳质量的黑洞碰到了R136a1这个已知最大的恒星,其发生的情形将是上面大的类似,最终的结果就是黑洞因为吃掉了恒星而质量大幅增加,它的视界体积变大了很多,但是所有的物质到底去了哪里?如果它里面有一个奇点的话,那么奇点因为质量的增加,会有什么样的变化?还没有人清楚。



会的。因为黑洞的引力的非常强大,能够吸引比自己还大的星球,所以当恒星比黑洞大很多的时候,同样会被吞噬。

当恒星比黑洞大很多的时候,只要双方接触在一起,那么黑洞还是可以吞噬恒星的。换句话说,黑洞能否吞噬恒星与其大小并无太大的关联。

不会的。
黑洞的引力很犯规的。就算恒星比黑洞大很多。依然会被黑洞吞噬。如果真的有一个巨无霸恒星比他旁边的黑洞质量和引力更大。更可能的结果是他们合并成一个更大的黑洞。

会的,因为黑洞的引力更加的大,因此没有任何东西可以阻挡得了的。


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