恒星是如何演化成黑洞的?太阳燃料耗尽后会变成黑洞吗?

咪咪聊科学 2023-06-11 17:56:04

恒星是如何演化成黑洞的?太阳燃料耗尽后会变成黑洞吗?

如果有一种东西是宇宙中最可怕的物体,那无疑是黑洞。黑洞最早被预测为广义相对论中的一种物体,1916年,德国天文学家卡尔-斯瓦西根据爱因斯坦的引力场方程得到了一个真空的解决方案。这个解决方案表明,如果一个物体被压缩到一个临界半径,那么就会产生一个奇点,即有一个事件视界,任何进入这个半径的物体都会被它吞噬,包括每秒30万公里的光,这个临界半径就是这个临界半径,被称为斯瓦西半径。

如果我们连续压缩地球,其质量保持不变,那么通过将地球压缩到9毫米大小,就会形成一个微小的黑洞 。然而,不可能将一个物体压缩成一个黑洞,根据目前的知识,宇宙中的自然黑洞一般是大质量恒星死亡的产物。当一颗大质量恒星走到生命的尽头时,它的内部燃料被用尽,直到内核变成铁核,不能再释放能量,内核不能再承受自身的引力平衡,开始向中心塌陷,导致恒星解体,发生剧烈的爆炸,这就是所谓的超新星爆炸,之后中心就剩下 如果这个内核的质量超过太阳的3.2倍,它就会形成一个可怕的黑洞。

我们的太阳也是一颗恒星,自诞生以来已经持续燃烧了46亿年,但不可避免的是,有一天它会耗尽燃料,而它将何去何从?太阳是我们太阳系中唯一的恒星,它由氢和氦组成,就像其他恒星一样,如果我们进入它的内部,我们会发现剧烈的核聚变反应一直在进行。每一秒钟,有6亿吨的氢气被融合在一起,产生5.96亿吨的氦气。这意味着氢气的消耗会越来越少,根据对太阳内部氢气含量的估计,这些氢气将继续燃烧大约50亿年,之后,太阳核心中的氢气将完全耗尽,并将被产生的氦气所取代。

在这一点上,太阳将变得不稳定,因为氦的熔化条件更高,核心开始坍缩以抵抗其自身的引力。同时,外层的氢元素由于核心温度升高,向外传导热量,导致太阳外层的氢元素急剧膨胀,形成一颗巨大的红巨星,其半径能够达到今天的200倍。然后,地球将陷入一片火海,被一点一点地吞噬掉。在红巨星阶段,氦气将再燃烧大约10亿年,10亿年后,它将耗尽,太阳将死亡,最终将剩余的物质分散到太空中,形成一个行星状的星云,只在中心留下一个非常密集的白矮星。

根据它的质量,太阳在死亡后将无法形成黑洞,甚至连中子星也不能。虽然太阳的质量在我们看来非常大,几乎占了太阳系质量的99.86%,但对于能够形成黑洞的大质量恒星来说,它太小了。而要让太阳在死亡时形成黑洞,我们必须将太阳的质量增加约30倍,然后它就能在死亡时将其核心塌陷成黑洞。

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评论列表
  • 2024-09-03 02:04

    能不能变成黑洞就要看恒星温度够不够

  • 2024-09-04 02:53

    宇宙中的一切都是力的相互作用[点赞][点赞]

  • 2024-09-03 10:25

    恒星即白洞,太阳,它与黑洞对立统一自然分布在各双太系的内外两极,太阳内氢等轻元素(粒子)物质会聚自然构成最阳天体,而由最重元素(粒子)物质会聚自然构成最阴天体。它们只会阳极生阴,阴极生阳,而恒星不可然演化为黑洞。详见《守正创新确立续生宇宙观看宇宙与人生》一文。龚木益

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