黑洞是什么?它是一个洞,还是一个像星球一样的天体?
说起黑洞这个词,很多人可能都会有所误解,因为黑洞虽然有个洞字,但它并不是洞,它也不是星球,而是一种非常特殊的天体!
为什么说黑洞特殊呢?
黑洞可以说是宇宙中最可怕的天体,也是已知密度最大的天体了,它的引力极为强大,强大到连周围时空都发生了强烈的弯曲现象,我们知道时空弯曲是广义相对论中,阐述引力的一种表现,也就是物体质量越大造成的时空弯曲就越强,比如我们的太阳会对周围时空造成轻微弯曲,才导致太阳系中的所有天体围绕它旋转,而黑洞造成的时空曲率极大,使得在它的事件视界内其逃逸速度都大于了光速。
任何物体只要进入到这个范围后都被它所吞噬,因此我们是无法直接观测到黑洞的,只能通过间接的方式寻找到它,比如一个天体在围绕一个我们看不见的引力源运动,或者黑洞在吞噬物质所产生的吸积盘时,便可发现黑洞的存在!
那么黑洞是如何形成的呢?
黑洞一般都是恒星死亡后坍缩而来,它和白矮星,中子星的产生机制类似,都是恒星演化末期后的产物,只不过黑洞是超大质量恒星死亡后形成的。
我们知道恒星之所以能发光发热,依靠的是内部核聚变反应,它们会一步步的进行核聚变下去,而一颗大质量恒星的核聚变最终会在铁元素停止,因为大质量恒星在聚变到铁元素时,便无法再进行核聚变释放能量,于是内核因为自身的引力作用开始发生坍缩,进而引发超新星爆发,在此时恒星的内核会受到无情的挤压,电子都压进了原子核中,同质子结合成了中子,如果说恒星内核低于3.2倍太阳质量,那么内核则会形成一颗由中子构成的中子星,如果内核质量高于3.2倍太阳质量,也就是奥本海默极限,那么核心则会使中子都压成了粉末,最终变成一个光都无法逃脱的可怕黑洞
假如有这么一个可怕的黑洞靠近地球,那将是毁灭性的。一旦进入地球之后,大气层会直接被剥离,接着被强大的引力撕裂,直至吸入到黑洞的内部。
值得一提的是,其实不只有恒星才会形成黑洞,事实上任何物体都可以变成黑洞,在1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算爱因斯坦的引力场方程,得到了一个真空解,这个解表明,当一个物体被不断压缩,达到它的临界半径特征值,便会坍缩成为一个黑洞,而这个临界值被称为史瓦西半径。如果我们将太阳不断压缩,那么他的史瓦西半径只有3千米,而地球更是只有9毫米。
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