黑洞是由于恒星坍塌而形成的。通常恒星最初只含氫元素,恒星內(nèi)部的氫原子核時刻相互碰撞,發(fā)生聚變。由于恒星質量很大,聚變產(chǎn)生的能量與恒星萬有引力抗衡,以維持恒星結構的穩(wěn)定。由于氫原子核的聚變產(chǎn)生新的元素——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,按照元素周期表的順序,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,該恒星便會坍塌。這是由于鐵元素相當穩(wěn)定,參與聚變時釋放的能量小于所需能量,因而聚變停止,而鐵元素存在于恒星內(nèi)部,導致恒星內(nèi)部不具有足夠的能量與質量巨大的恒星的萬有引力抗衡,從而引發(fā)恒星坍塌,最終形成黑洞。
擴展資料:
當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經(jīng)耗盡了中心的燃料,由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)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,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最后形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。
而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小于史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——“黑洞”就誕生了。說它“黑”,是因為它產(chǎn)生的引力使得它周圍的光都無法逃逸。跟中子星一樣,黑洞也是由質量大于太陽質量好幾十甚至幾百倍以上的恒星演化而來的。
參考資料:百度百科-黑洞
黑洞的產(chǎn)生過程其實類似于中子星的產(chǎn)生過程。當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經(jīng)耗盡了中心的燃料,其核心開始塌縮,核心在自身重量的作用下迅速地收縮,當它的半徑一旦收縮到一定程度是,由于巨大的引力使得光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的聯(lián)系,這樣“黑洞”就形成了。
根據(jù)科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(史瓦西半徑),巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。
“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個“大黑窟窿”,其實不然。所謂“黑洞”,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強,就連光也不能逃脫出來。
黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中,宇宙空間內(nèi)存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內(nèi)的逃逸速度大于光速。
1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)通過計算得到了愛因斯坦引力場方程的一個真空解,這個解表明,如果將大量物質集中于空間一點,其周圍會產(chǎn)生奇異的現(xiàn)象,即在質點周圍存在一個界面——“視界”一旦進入這個界面,即使光也無法逃脫。這種“不可思議的天體”被美國物理學家約翰·阿奇博爾德·惠勒命名為“黑洞”。
參考資料:百度百科-黑洞
黑洞對于我們來講只是語言上的了解,但是真正的它是怎么形成的,我們卻一無所知。實際上他的形成說起來也是比較簡單的,就是一個恒星在快要爆炸的時候,他就受到了一個引力的擠壓,而后導致這個恒星迅速的縮小,而縮小到一定程度上就形成了這個黑洞。
這個形成黑洞之后,它的里面的吸引力是很大的,然后本身體積變得很小。并且的話只要靠近它的任何東西都會被它所吸收。它到底吸引力有多大呢?我們舉個例子來看,就比如說我們太陽已經(jīng)是很大的,但是一旦太陽靠近這個黑洞,它就會被它所吸收,吸收完之后,它就會變成黑洞的一部分,而且的話僅僅只是占據(jù)的黑洞3000米左右的空間而已。
具體黑洞里面有什么東西,目前我們還沒有探測到,因為黑洞的吸引力實在是太強了,而且的話,生命體很難的靠近,一旦靠近,就會被吸到里面無法和外界產(chǎn)生聯(lián)系破壞力極強。因此我們想要研究黑洞,只能通過它的外圍以及它吸收進的物質的一些聲波的一些輻射的傳遞,然后去了解。他們都說黑洞能夠穿梭時空,它里面的時間是跟外面的時間是完全不一致的,但是這只是人們的遐想而已,具體還沒有得到證實。
黑洞是一個神秘的存在,黑洞最早的發(fā)現(xiàn)是在愛因斯坦的廣義相對論中發(fā)現(xiàn)的。后來的話,經(jīng)科學家們一度的在研究才發(fā)現(xiàn)了黑洞這個東西需要實施真實存在的。并且的話發(fā)現(xiàn)黑洞所存在的空間和時間跟外界的星球的時間都是不一致的,他有自己的一套自然規(guī)律在里面,但是具體被黑洞吸收之后會到哪里,至今了人們無從探知。
一般認為黑洞的形成是恒星“死亡”的結果。這里的恒星指的是那些質量在地球三倍以上的恒星,當它燃燒殆盡的時候,它所能提供的壓力無法用來平衡自身的引力,從而引發(fā)引力坍縮,恒星將迅速向中心塌陷。當這顆恒星體積縮小到能夠讓自己的引力捕獲光的時候,黑洞就形成了。
黑洞是一種非常特殊的天體,它的引力大到光都無法逃逸。很多人從字面意思上去理解黑洞,以為它就是宇宙中的一個洞,其實并不是這樣。黑洞實際上的形狀可能和我們所居住的地球沒有太大的差別,但是由于黑洞能夠捕獲光的性質,導致我們觀測時就像看一個黑色的洞一樣。
公元1916年愛因斯坦正式提出廣義相對論,認為時間和空間是一起的。同年,德國科學家天文學家卡爾·史瓦西計算廣義相對論中的愛因斯坦場方程時得出了一個特殊解,這個特殊解表面存在一個范圍,一旦進入了這個范圍就連光也不能夠逃逸。這個特殊解所表明的天體被美國的科學家惠勒命名為“黑洞”。
2019年4月10日21點,在全球六個不同的地方,天文學家們同時召開了全球新聞發(fā)布會,在新聞發(fā)布會上天文學家公布了事件視界望遠鏡對于黑洞的觀測結果,并公布了史上第一張黑洞照片。在此之前對于黑洞所有的描述都是來自于我們的想象之中,那些所謂的黑洞的圖片實際上都是藝術圖或者軟件模擬圖。為了拍攝這張照片,全球200多名科學家組成了一個團隊一同行動,在收集到足夠的黑洞的信息之后又花了將近兩年多時間才將這張黑洞照片制作出來。
根據(jù)廣義相對論,引力場將使時空彎曲。當恒星的體積很大時,它的引力場對時空幾乎沒什么影響,從恒星表面上某一點發(fā)的光可以朝任何方向沿直線射出。而恒星的半徑越小,它對周圍時空的彎曲作用就越大,朝某些角度發(fā)出的光就將沿彎曲空間返回恒星表面。等恒星的半徑小到一特定值,即天文學上的“史瓦西半徑”時,就連垂直表面發(fā)射的光都被捕獲了。到這時,恒星就變成了黑洞。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。實際上黑洞真正是“隱形”的。
黑洞形成模擬示意圖
那么,黑洞是怎樣形成的呢?其實,跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由恒星演化而來的。
當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經(jīng)耗盡了中心的燃料——氫,由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)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,直至昀后形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。
質量小一些的恒星主要演化成白矮星,質量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學家的計算,中子星的總質量不能大于3倍太陽的質量。如果超過了這個值,那么將再也沒有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發(fā)另一次大坍縮。
根據(jù)科學家的猜想,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直至成為一個體積趨于零、密度趨向無限大的“點”。而當它的半徑一旦收縮到一定程度,正像我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得光也無法向外射出,從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——黑洞誕生了。
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