黑洞形成時間地什麼時候,黑洞是什麼時候形成的?

時間 2022-03-11 06:10:16

1樓:自報調查

黑洞,是大質量恆星生命演化週期中最終的看不見的遺骸。黑洞什麼時候形成,這取決於恆星的質量、壽命,以及恆星內部核聚變的速度。

迄今為止,來自黑洞的資訊十分有限,好在我們所在的銀河系中可以觀察到正處於不同演化階段的眾多恆星。天文學家結合已知的天文物理學知識,已經勾勒出了一幅完整的恆星生命歷程的畫卷,創造出了令人信服的恆星演化傳說。

愛因斯坦方程也預示,物質向內的坍縮在理論上也是會導致這樣的必然結果,即最終所有的物質肯定集中在乙個密度無窮大的點上。

科學家解釋,在宇宙中只有大質量恆星才能夠最後演化成黑洞。當恆星內部最後的核燃料耗盡時,其核聚變反應熄滅,向外的核輻射壓力消失,星體失去了與引力抗衡的能力。此刻,大獲全勝的引力使得紅(超)巨星發生急劇的坍縮,坍縮進一步又引起**和爆發,爆發使得大量恆星物質被拋射至太空中。

恆星的坍縮和爆發的壓力進而使核心被壓縮成極其緻密的星核,這個緻密的星核又分化為白矮星、中子星和黑洞。

1.小質量恆星,歷經紅巨星階段,最後演化成白矮星,例如我們的太陽。

3.大質量恆星,晚期超新星爆發後,其核心區最終形成黑洞。

與太陽的壽命長達100億年不同,大質量恆星的預期壽命僅僅數百萬年,或許更短。科學家推測,對一顆質量遠大於太陽的恆星來說,外殼對核心的擠壓更加劇烈。更緻密的星核、更高的壓力和溫度,使得核聚變速度要比太陽快得多。

大質量恆星只需幾百萬年就耗盡了核燃料,核聚變「發動機」便停止了,最終通過超新星爆發,其核心坍縮形成了黑洞,恆星宣告死亡。因此,黑洞是大質量恆星演化至數百萬年的最後時候形成的,有的甚至不到100萬年。

由於黑洞的質量無限緻密、不可觀測,以及周邊時空的極度扭曲,目前除了不可見和已知存在引力之外,天文學家對黑洞內部仍是一無所知。

科學家又是怎樣知曉恆星演化成了黑洞呢?

上圖(左)是天文學家已經探測到的第乙個黑洞候選者天鵝座x—1號的藝術效果圖,這是乙個位於銀河系中的強x射線源。物質從x—1的伴星hd226868(它被表現為巨大的白色球體)上流出來,在最後墜入黑洞之前形成了乙個漩渦狀的吸積盤。上圖(右)是美國「高能天文台-2」衛星拍攝到的這個黑洞的**。

史蒂芬·霍金對這顆x—1曾表示,幾乎有100%的把握它就是乙個黑洞。

2樓:執筆畫卿顏

黑洞是由於恆星坍塌而形成的,通過恆星最初只含氫元素,恆星內部的氫原子核時刻相互碰撞,發生聚變。

3樓:奈奈

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程。當一顆恆星衰老時,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,核心開始坍塌,質量導致的時空扭曲使光也無法射出「黑洞」就產生了。

所以第1個黑洞直到第1顆大恆星誕生之後才能形成_約大**31年以後。

4樓:

黑洞是恆星在死亡之後留下的。而且黑洞我們是肉眼看不到的。沒有任何物質可以逃離黑洞。

黑洞是在什麼時候產生的?

宇宙中最早的黑洞是怎麼形成的,又是什麼時候形成的

5樓:匿名使用者

近幾年科學家不斷研究早期宇宙的形成,卻有了意外收穫,發現了黑洞的鼻祖,這個超級黑洞早在12億年前就形成了,比現在發現的超級黑洞大很多,一下子就激起了科學家的興趣開始探尋黑洞的身世。

宇宙中分布著很多黑洞,有大有小,發現最大的超級黑洞處在銀河系中心,但跟這個黑洞鼻祖比就小巫見大巫了,科學家通過研究宇宙早期發射出的x射線揭開了這個黑洞神秘的面紗。

這個超大質量的黑洞大約形成於12億年前,通過研究星系核,科學家能夠研究出黑洞從出生到長大的過程,黑洞的形生過程和中子星的形成過程非常相似。

一顆恆星在自身重量的影響下不斷坍縮,發生強力的**,當核心中的物質都變成中子時這個坍縮過程就結束了,於是被壓縮成乙個緊實的球體。

由於恆星自己核心的質量非常大,使收縮過程繼續,中子在這種壓力下被碾壓成粉末,最後形成的物質密度大到難以想象。

可想而知,這個超級黑洞鼻祖當時形成的能量有多大呢,而我們已知的處在銀河中心的這個超級黑洞只有幾百萬年的歷史。

黑洞是怎麼形成的

6樓:九月

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程:某乙個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力**。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成乙個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。

但在黑洞情況下,由於恆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,剩下來的是乙個密度高到難以想象的物質。由於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。

當一顆恆星衰老時,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,直到最後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(一定小於史瓦西半徑),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。

7樓:匿名使用者

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮,發生強力**。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成乙個密實的星球。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是乙個密度高到難以想象的物質。

任何靠近它的物體都會被它吸進去,黑洞就變得像真空吸塵器一樣.

亦可以簡單理解:通常恆星的最初只含氫元素,恆星內部的氫原子時刻相互碰撞,發生裂變、聚變。由於恆星質量很大,裂變與聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。

由於裂變與聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——氦元素。接著,氦原子也參與裂變與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素週期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。

直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定不能參與裂變或聚變,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。

跟白矮星和中子星一樣,黑洞很可能也是由質量大於太陽質量20倍的恆星演化而來的。

當一顆恆星衰老時,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,直到最後形成體積小、密度大的星體,重新有能力與壓力平衡。

質量小一些的恆星主要演化成白矮星,質量比較大的恆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於三倍太陽的質量。如果超過了這個值,那麼將再沒有什麼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,直至成為乙個體積很小、密度趨向很大。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),正象我們上面介紹的那樣,巨大的引力就使得即使光也無法向外射出,從而切斷了恆星與外界的一切聯絡——「黑洞」誕生了。

根據科學家計算,乙個物體要有每秒種7.9公里的速度,就可以不被地球的引力拉回到地面,而在空中饒著地球轉圈子了.這個速度,叫第一宇宙速度.

如果要想完全擺脫地球引力的束縛,到別的行星上去,至少要有11.2km/s的速度,這個速度,叫第二宇宙速度.也可以叫逃脫速度.

這個結果是按照地球的質量和半徑的大小算出來的.就是說,乙個物體要從地面上逃脫出去,起碼要有這麼大的速度。可是對於別的天體來說,從它們的表面上逃脫出去所需要的速度就不一定也是這麼大了。

乙個天體的質量越是大,半徑越是小,要擺脫它的引力就越困難,從它上面逃脫所需要的速度也就越大.

按照這個道理,我們就可以這樣來想:可能有這麼一種天體,它的質量很大,而半徑又很小,使得從它上面逃脫的速度達到了光的速度那麼大。也就是說,這個天體的引力強極了,連每秒鐘三十萬公里的光都被它的引力拉住,跑不出來了。

既然這個天體的光跑不出來,我們然談就看不見它,所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的,任何物質運動的速度都不可能超過光速.既然光不能從這種天體上跑出來,當然任何別的物質也就休想跑出來.

一切東西只要被吸了進去,就不能再出來,就象掉進了無底洞,這樣一種天體,人們就把它叫做黑洞.

我們知道,太陽現在的半徑是七十萬公里。假如它變成乙個黑洞,半徑就的大大縮小.縮到多少?

只能有三公里.地球就更可憐了,它現在半徑是六千多公里.假如變成黑洞,半徑就的縮小到只有幾公釐.

那裡會有這麼大的壓縮機,能把太陽 地球縮小的這麼!這簡直象《天方夜譚》裡的神話故事,黑洞這東西實在太離奇古怪了。但是,上面說的這些可不是憑空想象出來的,而是根據嚴格的科學理論的出來的.

原來,黑洞也是由晚年的恆星變成的,象質量比較小的恆星,到了晚年,會變成白矮星;質量比較大的會形成中子星.現在我們再加一句,質量更大的恆星,到了晚年,最後就會變成黑洞.所以,總結起來說,白矮星 中子星和黑洞,就是晚年恆星的三種變化結果.

現在,白矮星已經找到了,中子星也找到了,黑洞找到沒有?也應該找到的.主要因為黑洞是黑的,要找到它們實在是很困難。

特別是那些單個的黑洞,我們現在簡直毫無辦法。有一種情況下的黑洞比較有希望找到,那就是雙星裡的黑洞.

雙星就是兩顆互相饒著轉的恆星.雖然我們看不見黑洞,但卻能從那顆看的見的恆星的運動路線分析出來.這是什麼道理呢?

因為,雙星中的每乙個星都是沿著橢圓形路線運動的,而單顆的恆星不是這樣運動。如果我們看到天空中有顆恆星在沿橢圓形路線運動,卻看不到它的'同伴',那就值得仔細研究了。我們可以把那顆星走的橢圓的大小,走完一圈用的時間,都測量出來.

有了這些,就可以算出來那個看不見的'同伴'的質量有多大。如果算出來質量很大,超過中子星能有的質量,那就可以進一步證明它是個黑洞了。

在天鵝星座,有一對雙星,名叫天鵝座x-1.這對雙星中,一顆是看的見的亮星,另一顆卻看不見.根據那可亮星的運動路線.

可以算出來它的'同伴'的質量很大,至少有太陽質量的五倍.這麼大的質量是任何中子星都不可能有的.當然,除這些以外還有別的證據。

所以,基本上可以肯定,天鵝座x-1中那個看不見的天體就是乙個黑洞.這是人類找到的第乙個黑洞。

另外,還發現有幾對雙星的特徵也跟天鵝座x-1很相似,它們裡面也有可能有黑洞。科學家正對它們作進一步的研究. 「黑洞」很容易讓人望文生義地想象成乙個「大黑窟窿」,其實不然。

所謂「黑洞」,就是這樣一種天體:它的引力場是如此之強,就連光也不能逃脫出來!

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