黑洞是怎样形成的

Question

宇宙地 啊 的饿

Answer 1

黑洞是一种体积极小、质量极大的天体，在其强大的引力下，连光也无法逃逸。黑洞有大小之分，天文学家们通常将质量相当于太阳３．５倍至１５倍的黑洞称为恒星级黑洞，这类黑洞据认为在大质量恒星垂死之际的猛烈超新星爆发中诞生。 黑洞的性质不能用常理的观念思考，但是它的原理中学生都能接受。黑洞形成的必要条件就是：一个巨大的物体，集申在一个极小的范围。晚期的恒星恰巧具备了这样的条件。当恒星能量衰竭时，高温的火焰不能抵消自身的重力，逐渐向内聚合，原子收缩──牛顿法则起作用了：恒星进入白矮星阶段，体积变小，亮度惊人。白矮星进一步内聚，最后突变城一个点，整个过程不到1秒。在我们看来恒星消失了，一个黑洞诞生了。 一个像太阳这样大的恒星自身引力如此之大，可能最终收缩成一个高尔夫球，甚至〝什么都没有〞。由于无限大的密度，崩坍了星体具有不可思议的引力，附近的物质可能被吸进去，甚至光线都不能逃脱──这是看不见它的原因。这个深不可测的洞，就被称为〝黑洞〞。科学家相信大多数星系的中心都有黑洞，包括我们身在其中的银河系。根据相对论，９0%的宇宙都消失在黑洞里。所以一种令人吃惊的说法是:〝无限的黑洞乃是宇宙的本身〞。 黑洞里面有什么?只能从理论上推测。假如一位勇敢的人驾驶飞船奔向黑洞，他感觉到的第一件事就是无情的引力。从窗口望出去是周围星光衬托下一个平底锅似的圆盘，走得更近了，远方似乎宽广的〝地平线〞发出X光，包围着深不可测的黑洞。光线在附近扭曲，形成一个光环。这时宇宙员要返航已来不及了，双脚引着他向黑洞中心飞去，头和脚之间巨大的引力差使他如同坐在刑具台上，远在〝地平线〞以外3000英里，引力就把他撕碎了。 类星体是宇宙中最遥远、最明亮的天体，有的类星体释放出的能量超过1000个普通星系所释放能量的总和。对于类星体的本质，天文学家曾有过许多设想。目前比较流行的解释是，类星体是剧烈活动的星系核心，在那里存在着质量可能超过10亿颗恒星的超巨型中央黑洞，正在吞食周围的气体尘云。 但这个解释存在一定问题，类星体是非常遥远亦即非常古老的天体，有的类星体在百亿光年以外，它们的年龄必定超过一百亿年，否则其光芒便不可能到达地球。这意味着，一些类星体在宇宙大爆炸之后不到几十亿甚至十亿年就诞生了，这么短的时间不足以使星系和超巨型黑洞在原初气体尘云中诞生。 法国和阿根廷天文学家宣布，他们利用“哈勃”太空望远镜在银河系内观测到一个“逃跑”中的黑洞，为黑洞形成与超新星爆发之间的相关性提供了新的有力证据。 这个黑洞代号为“ＧＲＯＪ１６５５－４０”，它似乎没有闲庭信步的情绪，而是像出膛的炮弹一样在飞奔，时速达到４０万公里，相当于邻近恒星运动速度的５倍。 一些科学家利用暗物质来解决这个问题，他们认为星系不仅包含我们能观察到的物质，还包括大量无法看到的物质。目前人们尚不清楚暗物质究竟是什么，但它的引力作用对于星系的稳定存在很重要。如果类星体及其宿主星系周围存在暗物质晕，就可以解释为什么类星体出现得如此之快。 他们认为，作为超巨型黑洞的类星体吞食周围气体时，会与暗物质晕的边缘相撞，产生激波。撞击使气体迅速加热，气体中不带电的原子分解成为带电离子。类星体发出的光本来有一些会被气体吸收，只不过气体在离子化之后就变得透明了。类星体与暗物质晕撞击导致气体突然变得透明，会在类星体的光谱特征中反映出来。科学家表示，他们分析了两个遥远类星体的光谱之后，发现了理论所预示的这种变化。他们还据此估计出了有关暗物质晕和黑洞的大小。
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Answer 2

跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由质量大于太阳质量20倍的恒星演化而来的。 当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。 质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。 这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。 除星体的终结可能产生黑洞外,还有一种特殊的黑洞——量子黑洞。这种黑洞很特殊，其史瓦西半径很小很小，能达到十的负二十几次方米，比一个原子还要小。与平常的黑洞不同，它并不是由很大质量的星体塌缩而形成的，而是原子塌缩而成的，因此只有一种条件下才会创造量子黑洞——大爆炸。在宇宙创生初期，巨大的温度和压力将单个原子或原子团压缩成为许多量子黑洞。而这种黑洞几乎是不可能观测到或找到的，它目前只存在于理论中。 转自http://baike.baidu.com/view/863.htm

Answer 3

Answer 4

广义相对论所预言的一种天体。一个质量比太阳大8倍以上的恒星，一般经过超新星爆发留下超过二、三个太阳质量的核，将没有任何力能阻止它继续坍缩。当它的半径小于引力半径rg＝2GM／c2（G为万有引力常数，c为光速，M为天体的质量）时，没有任何物质或辐射能够逃逸出来，成为黑洞。黑洞的性质由三个参量来表征，即质量M、角动量J和电荷Q。当J＝Q＝0时，它是球对称的史瓦西黑洞；当Q＝0时，则为轴对称的克尔黑洞。黑洞的性质决定了探测黑洞的困难性。如果向黑洞下落的气体具有较大的角动量，则应绕着黑洞在轨道上旋转，形成一个气盘。气盘中相邻层之间因气体的粘滞性引起的摩擦产生了热能，理论计算表明，气盘应具有很高温度，在X射线波段产生辐射。另一方面，黑洞的质量应大于中子星的质量上限，能够精确确定质量的是双星系统。因此，最有希望找到黑洞的是大质量X射线双星，尤其是天鹅座X-1。这是一个X射线变源，它有一个光学对应体，从这个9等超巨星的光谱得到视向速度的周期性变化，暗示一个不可见伴星的存在。进一步算出它的质量大于4太阳质量，很可能是8太阳质量，大于中子星的上限2～3太阳质量；另一个有希望的黑洞候选者是大麦哲伦云X-3，它也是一个X射线双星，其中不可见天体的质量也是8太阳质量

Answer 5

黑洞只是理论上存在，没人发现过。