时间: 2023-10-13 19:01:24 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 102次
黑洞会爆炸吗?这个只吞不吐、如同宇宙BUG一样存在的天体应该是不会爆炸的!因为不存在理论基础,那么两个黑洞合并是否会爆炸呢?会有黑洞碎片飞出来吗?比如像中子星那样抛洒无数黄金的可能性存在吗?
要理解这个问题,我们首先来了解下黑洞是如何形成的!以现在的理论来看,黑洞的形成分成两种:
一、原初黑洞 宇宙大爆炸时直接形成(本质也是大质量的物质坍缩而成!)
二、恒星型黑洞 超大恒星在其寿命末期超新星爆发后超过3.2倍太阳质量的内核坍缩而成!
两者的区别是早期天体的不一样,但有一点没有区别,即大质量的物质坍缩而成,简单的说超过了奥本海默极限(3.2倍太阳质量的内核)后,坍缩成黑洞的趋势是不可逆的!后期无论怎样操作都不可能让黑洞再释放出它以前积累的物质!
那么在黑洞合并过程中的能量是哪里来的,会有黑洞碎片脱离这两个黑洞的范围称为自由天体吗?我们一个个来解释:
一、黑洞合并过程中的能量
黑洞并不是直接合并的,首先会形成双黑洞环绕,然后在互相环绕的过程中逐渐接近最终合并!根据角动量守恒可以了解到,逐渐接近的黑洞环绕速度会逐渐增加,最后将达到极高的程度,但合并后的黑洞,其中有部分能量将被黑洞自转所继承,但更多的角动量将会以电磁辐射的形式直接释放在宇宙中!另外还有部分能量会以质量剧变扰动空间以引力波的方式耗散,这就是黑洞合并过程中能量的来源!也是引力波的来源基础!
二、黑洞合并过程中会有碎片飞出来吗?
我们首先要了解下黑洞合并并不只是两个大型天体的合并,而是两个奇点的合并!必须要清楚一点的是黑洞真正的范围是在奇点,但它真正的势力范围是视界!理论上看从视界到奇点之间并不会有物质,而只是无限扭曲的空间,因此两个奇点合并是不会有任何黑洞的碎块飞出来的!
但黑洞会有各自的吸积盘,两个黑洞的合并中超强能量的释放,会导致吸积盘物质飞散则是肯定,但这并非是黑洞物质,而是在压缩到高能状态的基本粒子,受到强大的冲击波影响是肯定会解体的,也许这是它们脱离黑洞引力范围的唯一机会!
尽管独立黑洞没有爆炸的理论基础,但它有质量上限!当前认为黑洞的质量上限是500亿倍太阳质量,理论上认为黑洞的质量超过太阳质量500亿倍后其吸积盘将会不稳定,黑洞失去质量来源而不再成长!
黑根据现代科学研究的结果,宇宙中任何东西都处在运动之中。因此黑洞也不例外,应该是处在不停的运动之中,而且是活动的。当代大科学家霍金认为两个黑洞相遇了会互相吸引,之后会合并成一个更大的黑洞
洞是运动的。如果相遇了会产生反应结果如何(根据其质量的大小而定) 应为黑洞是高物质密集的一种天体,他们各自拥有极其强大的引力场,在它们真正的合并之前,就会由于各自的引力搅动对方的内部结构,发生极为剧烈的爆炸。
比黑洞物质密度小很多的两颗大恒星在互相靠得太近的时候,就会由于上述情况,发生大爆炸(以前被误认为是超新星爆发)而产生美丽的星云。这一点已经得到了科学的证实。
关于两个黑洞靠近而爆炸后的产物,有很多不同的猜测。有人提出,黑洞爆炸后最可能的产物是至今依然是迷的引力的另一极端:白洞。
应为黑洞是高物质密集的一种天体,他们各自拥有极其强大的引力场,在它们真正的合并之前,就会由于各自的引力搅动对方的内部结构,发生极为剧烈的爆炸。
比黑洞物质密度小很多的两颗大恒星在互相靠得太近的时候,就会由于上述情况,发生大爆炸(以前被误认为是超新星爆发)而产生美丽的星云。这一点已经得到了科学的证实。
关于两个黑洞靠近而爆炸后的产物,有很多不同的猜测。有人提出,黑洞爆炸后最可能的产物是至今依然是迷的引力的另一极端:白洞。
两个黑洞相撞会发生什么?#星知计划#
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。
也可以简单理解为:通常恒星最初只含氢元素,恒星内部的氢原子核时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于氢原子核的聚变产生新的元素——氦元素,接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定,参与聚变时释放的能量小于所需能量,因而聚变停止,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是因为它产生的引力使得它周围的光都无法逃逸。跟中子星一样,黑洞也是由质量大于太阳质量好几十甚至几百倍以上的恒星演化而来的。
当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料,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,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。已观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以是中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。即使到了今天,恒星依然是由气体云在其自身引力作用下坍缩碎裂,进而通过吸积周围气体而形成的。行星(包括地球)也是在新形成的恒星周围通过气体和岩石的聚集而形成的。当中央天体是一个黑洞时,吸积就会展现出它最为壮观的一面。黑洞除了吸积物质之外,还通过霍金蒸发过程向外辐射粒子。
黑洞是宇宙中的最神秘的天体,如果有两个黑洞刚好相遇,而且又撞在了一起,会怎么样?两个黑洞相撞会怎么样?黑洞是空间中一个高度密集的区域,那里的引力是非常强劲,以至于任何东西都无法逃脱它的拉力,即使是光也是如此。
到目前为止,科学家们已经识别出不同类型的黑洞,有超大质量的、中型的和微型的。恒星黑洞在宇宙中普遍存在,仅在银河系中就有数十亿个黑洞。黑洞有一个特别之处是它们能够在宇宙中自由的移动,正因为如此,他们总是有可能相互撞倒。如果发生这样的事件,很明显结果将是毁灭性的。如果两个黑洞相撞会发生什么,将取决于两个黑洞的大小和速度,它们旋转的速度和碰撞的角度。例如,如果这些超高速旋转的黑洞以直角相互碰撞,小黑洞将被大黑洞撞飞,小黑洞将不受控制的撞向宇宙空间。但如果不是以上情况的话,最有可能的结果将是他们无法逃脱彼此的引力,越来越近,直到他们开始绕着彼此旋转。在这个过程中,他们开始把物质和气体拉入他们之间的漩涡中。在接下来的几十亿年里,他们最终会相互融合,形成一个新的更大的黑洞,被称为二元黑洞。
其实这并不像听起来那么简单。这是因为当两个黑洞以这样的方式碰撞时,以这种碰撞所释放出的能量会很强烈,以至于它会以引力波的形式在宇宙中激起涟漪。这些能量波所包含的能量比我们的太阳的能量还要多八倍。这种能量相当于每秒钟发射超过一百万亿颗原子弹,持续138亿年。所以,假如这样的碰撞发生在太阳系附近的任何地方,那么来自这些合并黑洞的能量将摧毁他们路径上的一切,包括地球。但幸运的是,这不太可能发生,因为离我们最近的黑洞称为独角兽,距离地球约1500光年。这是非常非常远的距离,你知道吗?2021年5月21日,地球因近70亿年前两个大质量黑洞碰撞产生的引力波而颤抖。研究人员估计这两个黑洞的质量是太阳的66倍和85倍,这两个黑洞合并形成了一个质量比我们太阳大一百42倍的黑洞。
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