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期刊信息

刊名:轻工标准与质量
主办:中国轻工业信息中心
主管:中国轻工业联合会
ISSN:1004-4108
CN:11-2763/TS
语言:中文
周期:双月刊
影响因子:0.125
被引频次:2929
期刊分类:轻工业
期刊热词:
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如果宇宙中的黑洞与质量最大的恒星相撞,结果

来源:轻工标准与质量 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-03-17 06:22

【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】引言:目前人类肉眼能够清楚地看到的恒星就只有太阳,它的体积达到地球的130多万倍。而众所周知,黑洞就是恒星在内部燃料燃烧殆尽之后内部核心开始坍塌,最终形成一个密度非常

  引言:目前人类肉眼能够清楚地看到的恒星就只有太阳,它的体积达到地球的130多万倍。而众所周知,黑洞就是恒星在内部燃料燃烧殆尽之后内部核心开始坍塌,最终形成一个密度非常大的天体。如果黑洞与宇宙中最大的恒星相遇,谁会获胜呢?

  如果让专业的天文学家来回答这个问题,也不一定能有一个完美的答案。想要了解这个问题,我们首先要了解恒星的一生。天文学上根据恒星的质量分为大恒星与小恒星,质量小于7.8个太阳的被分为小恒星,质量大于7.8个太阳的被分为大恒星。小恒星会因为质量太小了,在主序阶段就已经将内部核心的燃料燃烧殆尽,最终变成一颗白矮星。而大恒星还会经过一次超新星爆发,爆发后没有能量的就会成为一颗中子星,而剩余能量的会以粒子的形式向宇宙发射,变成黑洞。

  从人类探索外空开始,第一个发现的黑洞是来自天鹅座的X-1,它的质量只不过是太阳的8.7倍,并不算大。但是人类目前能够观测到最大的恒星是R136a1,它来自遥远的大麦哲伦星系中蜘蛛星云。如果宇宙中有一杆足够大的天平,在其一边放上R136a1,那么另一边则需要放上256个太阳天平才会平衡。即使如此,天文学家观察到X-1黑洞在持续地放射X射线,这证明X-1黑洞一直在吸引其伴星的物质。相反,R136a1却一直有物质消失,这简直是一种赤裸裸的嘲讽啊!

  想要知道这两个天体相遇会有怎样的结果,我们还得了解两个天体之间引力是由什么决定的。伟大的物理学家牛顿在学习完开普勒三大行星定律之后,结合之前的研究经验,发现了万有引力公式。但只有这个公式,我们还不能算出两个天体之间的引力,因为公式中还有一项万有引力系数G还没求出来。过了100年之后,英国物理学家巧妙地利用金属球与地球之间的引力,再在金属球上系上金属丝放大实验的结果,最终得出万有引力系数G的具体数值。

  根据万有引力公式,两个天体之间的引力与它们的质量以及二者之间的距离有关。两个天体的质量越大,二者之间的距离越小,引力就越大。可能有人就会问了,既然两个天体之间的距离越小,引力就越大,那么两个紧紧贴着的天体岂不是有无限大的引力?公式里的距离,是指球心之间的距离,即使紧贴着也还会有两个天体半径之和的距离。但是黑洞是没有半径的,所以它存在一个史瓦希半径,在这个半径里面,任何物质都无法逃出来,就连光线也一样。

  一开始我们先说了R136a1恒星比256个太阳还重,然后又说它表面一直有物质消失,岂不是前后矛盾吗?显然不是。一颗恒星之所以会衰老成一颗红巨星,是因为超过奥本海默极限的大恒星由于内部核心燃烧时产生的高压使它不会坍塌成黑洞。超过爱丁顿极限的天体质量已经和150万个太阳相当。所以质量越大的天体遇上黑洞,越是显得渺小。黑洞将不费吹灰之力地把大质量恒星周围的物质吞噬掉。如果距离再近一点的话,整颗恒星都将被黑洞收入囊中。

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文章来源:《轻工标准与质量》 网址: http://www.qgbzyzl.cn/zonghexinwen/2021/0317/621.html

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