黑洞是怎样形成的?

作者&投稿:驹欢 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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

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

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩,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球。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,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。任何靠近它的物体都会被它吸进去,黑洞就变得像真空吸尘器一样.
亦可以简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生裂变、聚变。由于恒星质量很大,裂变与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。由于裂变与聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素。接着,氦原子也参与裂变与聚变,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不能参与裂变或聚变,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。
跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20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(氢),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,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
根据科学家计算,一个物体要有每秒种7.9公里的速度,就可以不被地球的引力拉回到地面,而在空中饶着地球转圈子了.这个速度,叫第一宇宙速度.如果要想完全摆脱地球引力的束缚,到别的行星上去,至少要有11.2km/s的速度,这个速度,叫第二宇宙速度.也可以叫逃脱速度.这个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的.就是说,一个物体要从地面上逃脱出去,起码要有这么大的速度。可是对于别的天体来说,从它们的表面上逃脱出去所需要的速度就不一定也是这么大了。一个天体的质量越是大,半径越是小,要摆脱它的引力就越困难,从它上面逃脱所需要的速度也就越大.
按照这个道理,我们就可以这样来想:可能有这么一种天体,它的质量很大,而半径又很小,使得从它上面逃脱的速度达到了光的速度那么大。也就是说,这个天体的引力强极了,连每秒钟三十万公里的光都被它的引力拉住,跑不出来了。既然这个天体的光跑不出来,我们然谈就看不见它,所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的,任何物质运动的速度都不可能超过光速.既然光不能从这种天体上跑出来,当然任何别的物质也就休想跑出来.一切东西只要被吸了进去,就不能再出来,就象掉进了无底洞,这样一种天体,人们就把它叫做黑洞.
我们知道,太阳现在的半径是七十万公里。假如它变成一个黑洞,半径就的大大缩小.缩到多少?只能有三公里.地球就更可怜了,它现在半径是六千多公里.假如变成黑洞,半径就的缩小到只有几毫米.那里会有这么大的压缩机,能把太阳 地球缩小的这么!这简直象《天方夜谭》里的神话故事,黑洞这东西实在太离奇古怪了。但是,上面说的这些可不是凭空想象出来的,而是根据严格的科学理论的出来的.原来,黑洞也是由晚年的恒星变成的,象质量比较小的恒星,到了晚年,会变成白矮星;质量比较大的会形成中子星.现在我们再加一句,质量更大的恒星,到了晚年,最后就会变成黑洞.所以,总结起来说,白矮星 中子星和黑洞,就是晚年恒星的三种变化结果.
现在,白矮星已经找到了,中子星也找到了,黑洞找到没有?也应该找到的.主要因为黑洞是黑的,要找到它们实在是很困难。特别是那些单个的黑洞,我们现在简直毫无办法。有一种情况下的黑洞比较有希望找到,那就是双星里的黑洞.
双星就是两颗互相饶着转的恒星.虽然我们看不见黑洞,但却能从那颗看的见的恒星的运动路线分析出来.这是什么道理呢?因为,双星中的每一个星都是沿着椭圆形路线运动的,而单颗的恒星不是这样运动。如果我们看到天空中有颗恒星在沿椭圆形路线运动,却看不到它的'同伴',那就值得仔细研究了。我们可以把那颗星走的椭圆的大小,走完一圈用的时间,都测量出来.有了这些,就可以算出来那个看不见的'同伴'的质量有多大。如果算出来质量很大,超过中子星能有的质量,那就可以进一步证明它是个黑洞了。
在天鹅星座,有一对双星,名叫天鹅座X-1.这对双星中,一颗是看的见的亮星,另一颗却看不见.根据那可亮星的运动路线.可以算出来它的'同伴'的质量很大,至少有太阳质量的五倍.这么大的质量是任何中子星都不可能有的.当然,除这些以外还有别的证据。所以,基本上可以肯定,天鹅座X-1中那个看不见的天体就是一个黑洞.这是人类找到的第一个黑洞。
另外,还发现有几对双星的特征也跟天鹅座X-1很相似,它们里面也有可能有黑洞。科学家正对它们作进一步的研究. “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:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。

一个恒星有两种结束自己生命的方式,一是变成黑洞,二是变成白矮星.像那种质量较大的恒星,它的生命结束是非常惨烈的.先是变成中子星,然后才能成为黑洞.当中子星所有的能量都用完之后,也就是最后一样元素-----铁元素诞生后,核心的物质空无一片,也就是突然消失,内部顶不住外部的巨大重力,于是所有的物质开始塌缩,以至于达到引力半径-----施瓦西球面.所谓引力半径,也就是指一个恒星的引力极限半径.当达到这个距离时,恒星的质量会达到无限之大,引力会让光也在劫难逃-----黑洞形成了.不过,引力半径其实很小,只有引力大的恒星才能达到这个距离.像太阳,它的引力半径只有3公里.可以想象,太阳只能变成白矮星,而不是黑洞.另外,铁元素产生在恒星内时,由于铁元素是一种比较稳定的元素,因此它的存在只会造成核心的能量的进一步消磨.这也是形成黑洞必不可少的一项重要环节.
当然,黑洞不至于一直塌缩,它自身在达到一个平衡点之后回停止收缩,不过它是不可能小于引力半径这个范围内,否则它将违背爱因斯坦相对论:当它小于引力半径的时候,其速度将大于光速.但爱因斯坦相对论里明确说明,光是极限参考系,是最快的了.但是黑洞的引力却能使光乖乖呆在它的肚子里.
呵呵,又想到一种奇特的黑洞,形成的方式也比较有趣~~~
假设有一对双星,它们的质量都非同小可,都有具备成为黑洞的质量.那么,如果它们同时变成黑洞会怎样呢?这里牵涉到引力波辐射------霍金辐射原理.大家都知道,黑洞是一个大胃王,基本上每天都要吞噬上千亿吨物质.但是,根据霍金的猜测,黑洞的辐射是存在的,它会因这些辐射而慢慢消失自己的能量,直到自己消失为止.黑洞就会因这些辐射而相互靠近,最后变成一个黑洞.值得注意的是,黑洞不会因自己的引力而相互靠近,因为上面我介绍时说过,黑洞形成时要达到引力半径,但是一般来说黑洞是不会完全达到引力半径的.它所收缩的平衡点一般要比引力半径的范围大一点.而只有物体进入引力半径范围,才能被黑洞捕获.因此,两个黑洞总有一部分到达不了引力半径(除非有一个很小很小,不过比较罕见),因此是跟引力无关的.另外,由于是"双黑洞",因此它们之间的引力会变成向心力,从而使两个黑洞互相旋转.在转动时产生的能量也会产生辐射,也会使两者互相吸引.
都知道黑洞引力超大的,强大的引力回促使行星被引力"吃掉",也就是被压碎.黑洞深处还有一个奇点,那是黑洞形成时恒星的核心.由于施瓦西球面(黑洞表面)一般达不到恒星的核心,所以核心就留在那了.行星到了那里,也在劫难逃.



恒星由于密度过大,半径小于施瓦西半径,恒星承托不住巨大的质量,而出现恒星坍缩,密度更大,便是黑洞。

黑洞是由质量巨大的物质形成的


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