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1 # 夏日消消氣
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2 # 科學黑洞
恆星和黑洞的相遇只有一種情況,最後被完全吞噬掉,不留下一絲的痕跡。這也是黑洞增加自己質量的一種方式。黑洞是愛因斯坦廣義相對論研究的特殊天體,特殊之處在於它內部物質或者說奇點的狀態,那是人類無法理解的情況。恆星主要分為三大類,宇宙中最多的就是恆星級別黑洞,這類黑洞主要由大質量恆星演化到生命後期形成,恆星是一個等離子體,主要包含的就是氫。在自身的引力塌陷作用下,在核心處具備了高溫高壓的環境,這個環境非常適合氫核的聚變,最終會損失質量產生氦氦核。以太陽為例子,每秒鐘大約有6億噸的氫核發生核聚變,生成5.95億噸的氦,損失的500萬噸質量都按照愛因斯坦質能方程最終轉化為能量。但是恆星所含有的氫核是有限的,最終會“燃燒”殆盡,會經歷一場超新星爆炸拋掉多餘的物質,剩下的核心會塌縮成緻密天體,例如中子星和黑洞等。一般由恆星演化成的黑洞,質量都在3-100倍太陽質量,而在宇宙中還存在著超大質量黑洞,它們一般存在於星系的中心,在宇宙誕生後不久就可能存在了。這類黑洞的質量最少會是幾百萬倍太陽質量,最多可能是數億倍太陽質量。除了這兩種黑洞可能還存在著中等質量黑洞,但目前並沒有在宇宙中觀測到,只是假想中存在的一種黑洞型別。
在宇宙中黑洞吞噬恆星的事件也是經常發生的,最常見的模型就是雙星甚至多星系統,如果其中有大質量恆星,當它們演化到生命後期就會形成黑洞,那麼它的伴星等就可能會成為它的“食物”。恆星在某種意義上來講,也屬於氣態的。在相互纏繞中,黑洞會不斷的剝離吞噬恆星的氣體,最終會把這顆恆星全部都吞噬掉。
除此之外就是孤獨的黑洞,可能會在宇宙中碰到流浪恆星,並且把它們捕捉到,最後直接吞噬掉。任何天體碰到黑洞都是難以抵抗的,恆星相對於黑洞稀鬆的就類似於一團棉花,黑洞會把它一層層的剝離開。
宇宙中的主要天體就是恆星,而恆星最終的結局可能是白矮星、中子星和黑洞,其中黑洞壽命是非常長的,即使把霍金假設的霍金輻射考慮進去,黑洞最終的壽命可能都要長於宇宙的壽命。
這意味著宇宙中很大可能都是遍佈著黑洞,我們用不用擔心太陽被黑洞所吞噬哪?太陽系位於銀河系的一條旋臂之上,距離銀心大約2.6億光年,銀河系內一定存在著眾多的黑洞,但在太陽系附近的並沒有。距離我們最近的黑洞是麒麟座V616,大約在2800光年遠之外,它的質量大約為太陽的9-13倍左右。這個距離對於太陽系來說是足夠安全的,並不用擔心被黑洞所吞噬。
但還有一種黑洞型別,被稱為原初黑洞,這類黑洞質量很小,被認為是宇宙大爆炸之初形成的,但是它們的存在只是理論上的,目前並沒有發現真實存在的案例,至於太陽系內是否存在原初黑洞也無法預測。恆星被黑洞吞噬後變成了粒子和能量,在黑洞中永遠都出不來了。而科學家根據黑洞這種只進不出的特性提出了一種特殊的天體-白洞,這類假說中的天體是和黑洞相連線,會釋放出黑洞吞噬的物質和能量,得有達到平衡。
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3 # 譚宏21
黑洞到目前都實錘不了,一切都是猜測中,都是從牛頓力學體系構造星系的動力學模型,從而得出一切星系都應該有個引力中心,其中心只要是黑暗空間,則就“安上”一個“黑洞”猜想,例如,銀河系中心,然後順著“霍金輻射”思想,推測在銀河系中心“上方”或“下方”存在一個“5千萬光年的噴流”,然後,就有天文專家觀測到這個“噴流”,然後就“證實”了“什麼”,然後就“得獎”了。其實這種觀測非常困難且不靠譜,所以其推理就是很卑鄙的騙子行為,就是為了得諾獎。
人們把黑洞的引力都理解錯了。引力場按照廣義相對論來說就是,物體的質量賦予了時空拓撲屬性,構造了包裹物體一層一層等時空曲率球套,球套之間有時空曲率梯度;越靠近物體其時空曲率越大;物質密度越大,其附近周圍時空的曲率越大。
黑洞的形成實際上仍然是按照牛頓力學體系估計建模的;理論上講,只有是太陽質量的1.3倍以上的恆星才有可能演化成黑洞。目前,這個理論是很粗糙的,一般假設恆星密度是氫元素密度,然後在此假設下推理恆星中心的“核爐子”的大小,核聚變的充分、連續程度,核聚變後“渣料”的中子緻密過程的可能性。因此,一顆恆星演化成黑洞,實際上機率很小,多數是另一種星雲狀物質的迴歸。
一個剛誕生的黑洞,其質量比太陽大不了多少,這就決定了他的引力場範圍與太陽差不多,只是說在黑洞附近的時空曲率梯度很大而已,也就是說,黑洞與普通恆星在質量上差不多,恆星與其碰撞基本算同量級,基本很難相撞,因為同量級星體間的角動量,非常好地防止其碰撞,就算相撞那也是同質量量級星體的碰撞,不是誰撕碎誰,落入黑洞之說,正如“犀牛撞河馬”,仍然要從質量角度說話,仍然是撞碎、分離。宇宙中星體間相撞,同量級的很難撞,同量級誰也不能“引力捕捉”對方,主要是每個星球都有相當大的角動量,越大星球角動量還越大;角動量起到了“防撞”作用。所謂星體相撞基本上是相差2個數量級,甚至是3個數量級以上的星體才能相撞。
總之,一個黑洞長大(吞噬小星體)也是不容易的。一個微黑洞長大更不容易,完全可為我所用,用於儲能。
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4 # 宇宙觀察
在大部分關於黑洞的科普圖片裡,我們看到的都是一個孤零零的黑洞,但實際上宇宙中的黑洞並不是這樣的
現代物理學中天然黑洞是由大質量恆星在晚年由核心區域坍塌出來的,這種黑洞被稱為“恆星級黑洞”,早年間科學家估計的恆星級黑洞質量上限是20倍太陽質量,但2019年11月28日凌晨中國的郭守敬望遠鏡發現一顆70倍太陽質量的恆星級黑洞,這意味著目前的恆星演化模型和黑洞形成理論將迎來革新。
大質量恆星在晚年的超新星爆發就是一次恆星外殼在引力作用下坍塌的過程,恆星的核心質量如果超過了2.44倍太陽質量的話,緻密的核心就會進一步坍塌成黑洞。
新生的黑洞會吸收之前超新星爆發剩餘的恆星殘骸,這些殘骸慢慢就會變成黑洞吸積盤的一部分,恆星物質在被黑洞吞噬的過程中由於高速運動會發出包括可見光在內的大量輻射,人類天文學家就是利用這種吸積盤輻射來尋找黑洞定位黑洞的。
理論上在一個雙恆星系統裡,一顆恆星坍塌成黑洞而另一顆恆星又距離它太近的話,這顆恆星的物質會以螺旋形狀匯入黑洞吸積盤內,最終按照恆星質量大小決定多長時間才能被完全吞噬。吞噬掉恆星的黑洞其質量也會增加,而且由於黑洞本身也是一種特殊的天體,所以黑洞和黑洞之間如果距離太近的話也會互相吸引而後融合成一個質量更大的黑洞,不過由於黑洞本身質量就非常大,所以兩顆黑洞在融合過程中會劇烈擾動周圍時空從而產生引力波訊號。
我們的太陽由於質量太小並沒有機會變成黑洞,它會在50億年後膨脹成紅巨星,然後再變成一顆白矮星
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黑洞是宇宙中最神奇與神秘的結構。黑洞是由大質量恆星坍縮形成,它的引力非常強大,使任何物質都無法逃脫其引力束縛——甚至是光。
如果一顆恆星落入一個黑洞之中會怎樣呢?會發生"不可阻擋之力VS固定物體"的情況嗎?不完全是這樣。實際上,這個過程被稱為"恆星潮汐分裂",看起來就像下面這樣:
他們發現,恆星的一些物質被吸進黑洞,但其餘的物質以極高的速度被噴離黑洞。然後,黑洞的周圍形成吸積盤,兩極噴射出伽馬射線。總的來說,這個過程釋放出巨大的能量和輻射,這會毀滅黑洞附近的其他天體。
這顆恆星並不是一瞬間解體,而是黑洞強大的引力緩慢吞噬著恆星,恆星的氣體盤旋在黑洞周圍很長一段時間。這個過程很緩慢,相對於人類而言是如此。
這是一個可怕的過程,但是不要擔心,地球並未處於任何危險中。據我們目前所知,地球周圍沒有任何足夠接近我們的黑洞。
此外,太陽的質量也沒有足夠大到能在其生命後期坍縮成黑洞。即使太陽坍縮成黑洞,地球也不會被吸入,因為太陽質量的黑洞與太陽有著相同的引力。實際上,我們在太陽變成紅巨星之前是相安無事的。