黑洞形成原理

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黑洞是由临界值以上的大质量恒星“死亡”后形成的一种特殊天体,最初,一般典型的恒星,如太阳,它们是靠氢聚变维持能源的。随后氢耗尽,由于重力的压进,核心的环境变得氦开始聚变。质量更大的恒星,会向更重的元素进行核聚变,直到铁为止。根据理论,如果一颗恒星的核心质量大于等于3.2倍太阳质量时,那么再也没有什么能量(斥力)可以抵抗自身的重力了,重力便开始向中心无限的坍缩,而后便形成了“黑洞”,黑洞的中心将趋向于一个奇点。

目前形成黑洞的有2个经典的极限值,第一个是奥本海默-沃尔科夫极限(冷中子星的质量上限),该极限值接近于2.17倍太阳质量。如果一颗冷中子星超过了此极限值,那么它很有可能因强大引力而坍缩成一个黑洞。第2个就是著名的史瓦西半径,史瓦西半径是指当物体被压缩至一个临界半径值时,就会形成一个黑洞。严格的讲是一个球状对称、不自转且不带电荷的物体重力场值,一个特定质量的物体被压缩到该值时,自身的重力可以无束缚的压缩至奇点。理论上,太阳的史瓦西半径约为3千米,地球的史瓦西半径只有约9毫米。一颗大于等于3.2倍太阳质量的天体,如果压缩至它的史瓦西半径内,那么它就形成黑洞了。

12小时前

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