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黑洞形成,黑洞是如何形成的

來源:整理 時間:2023-02-26 14:16:44 編輯:好學習 手機版

1,黑洞是如何形成的

是由能量形成

黑洞是如何形成的

2,黑洞是怎樣形成的

簡而言之..黑洞不是一個黑色的無底洞之類的..而是星體..恒星從星云中誕生..在成長的過程中..體積會越來越大..到晚年會膨脹到之前很多倍..變成一顆紅色的巨大恒星..稱之為紅巨星..能量燃燒耗盡是..它的體積就會開始急劇縮小..非常小..變成一顆白色的...能量依然很高的星體..稱之為白矮星..經過很長的一段時間..剩余的熱量也被耗盡時..它就變成了一顆黑色的..沒有一絲熱量的..密度很大的煤球..稱之為黑矮星...當一個質量很大很大的恒星在它燃燒完它的能量之后..它就開始向內坍縮..體積會越來越小..但是質量會越來越大..質量越大.引力就越大...黑洞就形成了..
是恒星坍塌形成的.
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。 我們曾經比較詳細地介紹了白矮星和中子星形成的過程。當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。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,直到最后形成體積小、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。而根據科學家的計算,中子星的總質量不能大于三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了,從而引發另一次大坍縮。 這次,根據科學家的猜想,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系——“黑洞”誕生了。
恒星爆炸

黑洞是怎樣形成的

3,黑洞是怎么形成的

黑洞的產生過程類似于中子星的產生過程:某一個恒星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由于恒星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由于高質量而產生的引力,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。擴展資料黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內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,其周圍會產生奇異的現象,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(John Archibald Wheeler)命名為“黑洞”。“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。黑洞無法直接觀測,但可以借由間接方式得知其存在與質量,并且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團繞行軌跡取得位置以及質量。參考資料:搜狗百科-黑洞
黑洞不再是個單純的理論上的推斷, 作為一種真實存在的可信度越來越高.科學家們在著手于星空中尋找黑洞的同時, 開始了對黑洞的形成機理的研究.  自古以來, 天文學家們就致力于星體的一生的研究.恒星最初是由作為星際物質浮游于宇宙中的塵埃聚集而成的.太陽就是一個典型, 它的內部發生著由氫原子核結合成氦原子核的聚變, 那里的溫度高達數千萬度, 但是太陽的表面溫度卻只有六千度左右, 這樣的狀態最穩定, 恒星在該狀態下能夠維持數十億年.  最終核聚變將從中心部向外擴展, 恒星開始膨脹, 成為很明亮但溫度卻不那么高的狀態, 這就是紅巨星.  在這個變化過程中, 巨星內部的氦開始凝縮, 凝縮產生的能量又使溫度再次升高, 當蓄積的能量超過極限時, 就會發生大的爆炸, 在發出光的同時恒星縮小, 這就是新星.從字義上看新星似乎是新的星, 其實不然, 它來自略帶陳舊感的紅巨星, 是老齡之星.最終, 星體中心部的氦原子核進一步凝縮成鐵原子之類的低能量物質.  新星在引力作用下進一步塌縮, 成為中心處具有相當高溫度的白矮星.在經典理論中, 白矮星就是恒星一生的終結, 隨著核物理學的發展, 科學家們發現還能進一步形成中子星.  具有一定質量的恒星將成為密度很高的白矮星, 之后星體由于自重進一步塌縮, 使得原子全部被壓碎, 核外電子與原子核里的質子相結合變成了中子, 整個星體成為只有中子的原子核的集合……可以說此時星體本身就是一個巨大的原子核.  中子星的密度大約是每立方厘米1012 克.一塊方糖大小的物質重達一百萬噸, 相當于好幾艘當今世界上超級油輪的運力.如果中子星再進一步塌縮, 其密度再增大一千倍、一萬倍……時, 就將成為黑洞.  但是, 最近的研究成果表明, 恒星的一生并不一定都按照上述的過程進行.質量小于太陽的8 倍的恒星, 其能量在宇宙中散失后, 成為白矮星然后冷卻下去.質量在太陽的8 倍以上、20 (或30) 倍以下的恒星, 即使是在新星爆發后, 仍然具有很大的能量, 它將經過長期的演化最終成為中子星, 但是還不具備更強的塌縮能力.  研究表明, 中子星的半徑多在10 公里左右.大于該范圍的星最后將變成黑洞, 成為吸收一切物質的宇宙之洞.但是, 對于上述根據天體初期的質量去預測它的晚期的方法, 存在著不同的觀點 (很多人認為初始質量為太陽的2—3 倍的恒星也有可能變成黑洞) , 因此我們還不能斷言哪一種方法是絕對可以信賴的.宇宙學的研究之難, 由此可以略見一斑.
黑洞的產生過程類似于中子星的產生過程:某一個恒星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由于恒星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,連中子間的排斥力也無法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想象的物質。由于高質量而產生的引力,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。當一顆恒星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料,由中心產生的能量已經不多了。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。擴展資料:黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大于光速。“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。黑洞無法直接觀測,但可以借由間接方式得知其存在與質量,并且觀測到它對其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因高熱而放出和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可借由間接觀測恒星或星際云氣團繞行軌跡取得位置以及質量。黑洞是宇宙中極為神秘的一種天體,宇宙黑洞的引力極大,使得視界內的逃逸速度大于光速,任何進入視界范圍內的物體都將被黑洞吞噬,即使是光也無法逃脫。因此,科學家給黑洞下的定義是:時空曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體。據介紹,黑洞是由質量足夠大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡而死亡后,發生引力坍縮產生的。黑洞的質量極其巨大,而體積卻十分微小。參考資料來源:搜狗百科-黑洞

黑洞是怎么形成的

4,黑洞是怎樣形成的

聽說好像是象太陽這樣的恒星爆炸后,產生的周圍空間坍塌
應該是比太陽大4.5倍的恒星邁入“老年期”(死亡)塌縮成的
要大于太陽10倍的恒星才能變成黑洞. 太陽只能變成中子星. 比太陽小的恒星變成白矮星. 無論證明變都要經過紅巨星這一階段. .恒星演變的動力 恒星的形成以及運動都需要由外力來推動,這個外力就是暗能量。暗能量總是以一種旋渦運動的型式出現,所以,在它的周圍會產生一種旋渦場。當旋渦場中的宇宙塵埃很多時,旋渦場因旋轉負荷太重而收縮,導致宇宙塵埃向旋渦中心靠近并沉積在該中心處。在經歷很長時間之后,沉積物積聚到一定的程度而形成恒星。如果沒有旋渦場和暗能量,那么,宇宙塵埃就如一盤散沙,它們就根本無法聚集在一起,就不會產生恒星。同樣道理,恒星的自轉和繞星系中心的運動也需要由暗能量來推動。 既然恒星的形成以及運動是由暗能量來推動的,那么,當暗能量出現衰退時,恒星的內部結構就會發生變化。自宇宙形成以來,暗能量每10億年以5.3%的比例持續地衰減。到目前為止,宇宙中的暗能量已經減少了約50%。暗能量的衰退,必然會導致恒星的衰老。所以,恒星演變的動力是暗能量以及它的衰退。 2.恒星的結構 恒星的結構與太陽的結構相似。組成太陽的物質大多是些普通的氣體,其中氫約占71%, 氦約占27%, 其它元素占2%。太陽從中心向外可分為核反應區、輻射區和對流區、太陽大氣。 太陽的核心區域雖然很小,半徑只是太陽半徑的1/4,但卻是太陽那巨大能量的真正源頭。太陽核心的溫度極高,達1500萬℃,壓力也極大,使得由氫聚變為氦的熱核反應得以發生。核聚變的結果,是把每四個氫原子核結合成一個氦原子核,并釋放出大量的原子能,形成輻射壓。這些能量再通過輻射層和對流層中物質的傳遞,才得以傳送到達太陽光球的底部,并通過光球向外輻射出去。 太陽的大氣層,像地球的大氣層一樣,可按不同的高度和不同的性質分成各個圈層,即光球、色球和日冕三層。我們平常看到的太陽表面,是太陽大氣的最底層,溫度約是6000攝氏度。它是不透明的,因此我們不能直接看見太陽內部的結構。太陽光球就是我們平常所看到的太陽園面,通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑。光球的表面是氣態的,其平均密度只有水的幾億分之一,但由于它的厚度達500千米,所以光球是不透明的。緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層。色球層厚約8000千米,它的化學組成與光球基本上相同,但色球層內的物質密度和壓力要比光球低得多。日常生活中,離熱源越遠處溫度越低,而太陽大氣的情況卻截然相反。光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃,到了色球頂部溫度竟高達幾萬度,再往上,到了日冕區溫度陡然升至上百萬度。人們對這種反常增溫現象感到疑惑不解,至今也沒有找到確切的原因。在色球上人們還能夠看到許多騰起的火焰,這就是天文上所謂的“日珥”。日珥的形狀千姿百態,有的如浮云煙霧,有的似飛瀑噴泉,有的好似一彎拱橋,也有的酷似團團草叢。 3.紅巨星的形成 (1).紅巨星的特點 當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星階段,步入老年期時,它將首先變為一顆紅巨星。稱它為“巨星”,是突出它的體積巨大。在巨星階段,恒星的體積將膨脹到十億倍之多。稱它為“紅”巨星,是因為在這恒星迅速膨脹的同時,它的外表面離中心越來越遠,所以溫度將隨之而降低,發出的光也就越來越偏紅。不過,雖然溫度降低了一些,可紅巨星的體積是如此之大,它的光度也變得很大,極為明亮。肉眼看到的最亮的星中,許多都是紅巨星。 (2).引力變化情況 恒星步入老年期的時間大約需要100億年。設100億年前恒星周圍的暗能量為E0,恒星表面的引力為F0;100億年后的今天,恒星周圍的暗能量為E1,恒星表面的引力為F1。暗能量每10億年以5.3%的比例持續地衰退,恒星表面的引力則每10億年以9%左右的比例持續地減少(詳情請參看“暗能量的衰退”)。所以,E1=(1-5.3%)10×E0=0.58E0,F1=(1-9%)10×F0=0.39F0。也就是說,自恒星形成開始到紅巨星為止,恒星周圍的暗能量減少了42%,恒星表面的引力減少了61%。 (3).旋渦場的變化 恒星旋渦場的范圍包括恒星周圍的所有行星,也就是整個恒星系。恒星的半徑用R1來表示,旋渦場的半徑用R2來表示,旋渦場的暗能量用En來表示。恒星表面的引力減少了61%之后,恒星中部的輻射壓力就比恒星表層的重力大了很多。在這種情況下,恒星表層的物質必然向外膨脹,并膨脹到旋渦場的中部及邊緣。暗能量En減少了50%之后,該旋渦場的半徑也收縮了50%。根據太陽系的運動狀態,恒星附近的暗能量的速度要比行星附近的速度小很多。所以,當恒星表層物質向外膨脹之后,它的運動速度就會增大很多,從而導致物質繞旋渦中心運動的總動能Ep增大很多。結果,En比Ep小了很多。在這種情況下,旋渦場必然會大幅度收縮。膨脹到旋渦場中部的物質就會隨著旋渦場的收縮而向恒星表層靠近。但旋渦場收縮到恒星半徑R1范圍附近時,物質繞旋渦中心運動的總動能就會減小很多。結果,En又比Ep大了很多。在這種情況下,旋渦場將會膨脹。結果,旋渦場的膨脹和收縮不斷地循環下去,呈現出一種周期性的變化。 (4).恒星的膨脹 恒星周圍有很多較大的旋渦場,這些旋渦場內都沒有任何物質。我們把恒星旋渦場稱為W0,與W0相連接的旋渦場稱為W1,與W1相連接的旋渦場稱為W2,與W2相連接的旋渦場稱為W3,如此類推下去,直至Wn旋渦場為止。當W0旋渦場收縮時,膨脹到W0旋渦場邊緣的一部分物質就會在它的收縮過程中脫離它,并進入到W1旋渦場的邊緣。W0和W1旋渦場總是保持接觸。膨脹到W1旋渦場邊緣的物質就跟隨W1旋渦場旋轉。由于涌入W1旋渦場的物質的質量不夠大,它的運動動能要比W1旋渦場的暗能量小很多,所以,它只能飄蕩在W1旋渦場的邊緣,無法靠近旋渦場中部。當這些物質旋轉到W2旋渦場的邊緣時,就會有一部分物質流入到W2旋渦場的邊緣,并跟隨它一起旋轉。很顯然,這些物質也只能飄蕩在W2旋渦場的邊緣而不能靠近它的中部。恒星表層的物質不斷地膨脹到W0旋渦場的邊緣,W0旋渦場邊緣的物質不斷地涌入W1旋渦場的邊緣,W1旋渦場邊緣的物質不斷地涌入W2旋渦場的邊緣,W2旋渦場邊緣的物質又不斷地涌入W3旋渦場的邊緣,如此一環接一環,不斷地連接下去,直至這些物質流入到Wn旋渦場的邊緣為止。結果,這些物質就象天上的云霧一樣,不斷地在宇宙中擴散,一直擴散到恒星直徑的10億倍之外。這就是紅巨星體積巨大的真實原因。很顯然,離開了W0旋渦場的物質已經不屬于恒星所有。紅巨星的真實半徑只等于W0旋渦場的半徑。 4.白矮星的形成 (1).白矮星的特點 白矮星是一種很特殊的天體,它的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。比如天狼星伴星(它是最早被發現的白矮星),體積比地球大不了多少,但質量卻和太陽差不多!也就是說,它的密度在1000萬噸/立方米左右。根據白矮星的半徑和質量,可以算出它的表面重力等于地球表面的1000萬-10億倍。在這樣高的壓力下,任何物體都已不復存在,連原子都被壓碎了:電子脫離了原子軌道變為自由電子。白矮星誕生于紅巨星的晚期。在這個階段,紅巨星的外部會發生不穩定的脈動振蕩:恒星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恒星變為極不穩定的巨大火球,火球內部的核反應也越來越趨于不穩定,忽而強烈,忽而微弱。 (2).核反應的變化 我們把恒星分成三個區域。一是核心區域,稱之為A區,其半徑R0約為恒星半徑的1/4。二是輻射區和對流區,稱之為B區,其外部半徑R1約等于恒星的半徑。三是大氣層。在恒星的青壯年期,核反應過程主要是由氫聚變成氦,核反應區就在A區進行。到了紅巨星的早期,氫損耗過半,A區主要由氦組成。當紅巨星的外部區域迅速膨脹時,氦核受反作用力的作用必定強烈地向內收縮,被壓縮的物質不斷變熱,最終內核溫度將超過一億度,于是氦開始聚變成碳。同時在B區的底層也發生核聚變,由氫聚變成氦。經過幾百萬年,氦核燃燒殆盡,現在恒星的結構組成已經不那么簡單了:B區仍然是以氫為主的混和物;而在它下面有一個氦層,氦層內部還埋有一個碳球。核反應過程變得更加復雜,中心附近的溫度繼續上升,最終使碳轉變為其他元素。 (3).白矮星的誕生 由于旋渦場和引力場周期性地膨脹和收縮,導致了恒星半徑時而變大,時而又縮小,穩定的主星序恒星變為極不穩定的巨大火球,火球內部的核反應也越來越趨于不穩定,忽而強烈,忽而微弱。此時的恒星內部核心實際上密度已經增大到每立方厘米十噸左右,我們可以說,此時,在紅巨星內部,已經誕生了一顆白矮星。 白矮星的密度為什么這樣大呢?我們知道,原子是由原子核和電子組成的,原子的質量絕大部分集中在原子核上,而原子核的體積很小。比如氫原子的半徑為一億分之一厘米,而氫原子核的半徑只有十萬億分之一厘米。假如核的大小象一顆玻璃球,則電子軌道將在兩公里以外。而在巨大的壓力之下,電子將脫離原子核,成自由電子。這種自由電子氣體將盡可能地占據原子核之間的空隙,從而使單位空間內包含的物質也將大大增多,密度大大提高了。形象地說,這時原子核是“沉浸于”電子中。一般把物質的這種狀態叫做“簡并態”。簡并電子氣體壓力與白矮星強大的重力平衡,維持著白矮星的穩定。
問題帶答案你自己一個人都說了。你到底是要提問還是想說給大家聽聽你的高見?
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