为什么恒星形成的黑洞质量变小了,而引力会变强?

作者&投稿:锺变 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

如果一个黑洞是一颗非常大的恒星核心坍缩后的残余,那么死亡恒星的引力是如何增加而产生黑洞的呢?也就是说恒星生前的质量肯定大于黑洞,因为黑洞是由恒星形成的,但光可以逃离恒星的引力,但黑洞形成以后,光就无法逃脱黑洞。这听起来确实像一个悖论,那么是恒星死亡时,质量以某种方式增加了吗?

恒星到黑洞,其质量是如何损失的?

上图是对IC10X-1双星系统的描绘,黑洞位于左上方,而其伴星位于右侧。这两个物体每34.4小时绕共同的质心旋转一次。黑洞的伴星是一颗沃尔夫—拉叶星。这种恒星高度演化,在其生命末期注定会经历超新星爆发。这颗伴星的外层正在被强大的恒星风剥离,而黑洞的强大引力捕获了其中的一些气体。

标准的黑洞实际上是一颗非常大的坍缩恒星的残骸,其质量是太阳的5-20倍。自然形成的黑洞,在超新星爆炸后产生的黑洞质量实际上比以前的恒星质量要小得多。

哈勃太空望远镜在1995年2月拍摄了这幅图像。这个优美的弧形结构实际上是一个直径约半光年的弓形激波,是由恒星L.L. Orionis的恒星风与猎户座星云气体碰撞产生的。

恒星形成黑洞以后和原恒星之间的质量差异,是在超新星爆发前发生的,大部分恒星死亡时都要经历红巨星阶段,当然除过那些质量更小的红矮星,在红巨星阶段恒星的质量通常会下降相当一部分,红巨星一般会比原恒星大数十倍,所以红巨星只会对大气层的外层有一个松散的引力控制,因此大部分的物质就很容易被恒星的恒星风推离恒星,发生逃逸。

我们的太阳也有恒星风,这也是火星大气仍在向太空流失的原因之一,这也是地球磁场存在的最大作用;我们都知道磁场可以通过洛伦兹力偏转带电粒子,是地球免受来自太阳高能粒子的轰击,这也是地球两极极光产生的原因。然而,与红巨星相比,太阳的恒星风携带的粒子要少得多,所以太阳的质量通过恒星风的损失要比红巨星小得多。

一颗恒星在成为红巨星的时候先损失掉其中的部分质量,但超新星爆炸这个高能事件本身也值得考虑。恒星在死亡时内部留下的所有物质会向外爆炸,速度快、温度高,足以射入几光年外的星际介质中,并产生x射线。只有恒星的核心可以被压缩到黑洞中。

质量更大的黑洞引力为什么没有黑洞强?

事实上,恒星的质量只是部分地转化成了黑洞,因此一颗恒星的质量要比其形成的黑洞大的多。那为什么恒星在其生命周期中没有塌缩成黑洞呢?一个质量大得多的恒星(光可以从其中逃逸出来)的引力,会比一个由恒星的一小部分组成的黑洞(光不能从黑洞逃逸出来)的引力小得多吗?

恒星在其生命中没有塌缩,肯定是有某种力量在对抗着引力,这种力量并不是原子之间的简并力量,而是核聚变产生的辐射压力,引力和辐射压力的互相对抗调节着恒星的大小和聚变速度。在恒星死亡时,核心停止核聚变,就没有任何力量能阻止引力的塌缩,恒星核心塌缩释放的巨大势能,就产生了巨大的能量形成超新星爆炸,而核心一路会塌缩成一颗黑洞。

在空间的任何一点上,一个质量大物体对一个质量小物体的引力只取决于这个大物体的质量,这个小物体的质量,以及两个物体中心的距离。因此,按照这个逻辑,如果你是一个宇宙巫师,可以用一个质量相等的黑洞代替太阳,太阳系中其他行星的参数都没有改变。也就是说,这些行星没有改变它们的质量,也没有改变它们与太阳曾经所在的太阳系中心的距离,如果太阳和黑洞的质量相同,那么整个系统在引力上是相同的。

显然,在这种情况下,黑洞和太阳之间存在一些细节上的差异,但从引力的角度来说,只有当我们开始非常接近黑洞时,才会出现差异。在太阳表面,也就是光线从恒星逃逸并流向宇宙其他部分的地方,光线距离太阳中心还有69.6万公里。而另一方面,黑洞是一个密度大得多的物体,所以任何物体可以离黑洞的中心更近一些,但仍然有整个黑洞的质量需要抵抗。正是这种密度决定了光是否能够发生逃逸。

我们必须到达距离太阳中心2.95公里以内的地方,才能穿过视界面,那里的光线将无法逃逸。在这个范围内,从边缘到边缘的距离为5.9公里,在这个范围内是太阳的全部质量,被压缩非常小的空间,而不是69.6万公里的空间。这和超新星爆炸后产生的黑洞是一样的;黑洞的质量没有增加,也没有扩大它的引力范围,黑洞只是密度大得多,所以光可以更接近黑洞的中心,同时仍然被黑洞的全部质量拉着。正是这种近距离和质量集中的结合,产生了我们所认为的黑洞的引力极限!



在黑洞的形成过程中,恒星虽然有质量的变小,但是自身的体积也是不断地塌陷,密度不断的变大,由万有引力公式可以得出,其引力也不断变强。

恒星形成黑洞之后,因为密度增加,所以变小了,密度越大的物质对周围的吸引力就越强。

因为恒星形成的黑洞之后发生了质的变化,而且密度变得非常大,所以引力会变强。

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为什么恒星形成的黑洞质量变小了,而引力会变强?
答:标准的黑洞实际上是一颗非常大的坍缩恒星的残骸,其质量是太阳的5-20倍。自然形成的黑洞,在超新星爆炸后产生的黑洞质量实际上比以前的恒星质量要小得多。哈勃太空望远镜在1995年2月拍摄了这幅图像。这个优美的弧形结构实际上是一个直径约半光年的弓形激波,是由恒星L.L. Orionis的恒星风与猎户座星云...

50倍的太阳质量,变成黑洞后,为什么只有10倍了?
答:恒星一旦坍缩,恒星内的物质都会被极度地压缩,到最后坍缩的恒星形成了体积无限小但密度却无限大的黑洞。黑洞吞噬的一切物质都在黑洞内部,同时黑洞吞噬的越多它的引力也就越大,引力越大吞噬能力也就越强,所以黑洞的质量就会越来越大。最后在宇宙中便会产生几百万倍太阳质量的黑洞,而且拥有超大质量的...

请问黑洞会移动吗
答:恒星级黑洞本质是仍然是星球,它是大质量恒星引力坍缩到极致时的残骸。在恒星坍缩形成黑洞后,其质量会减小,但不会消失,它还会沿着与原来差不多的运行轨道继续运行下去。例如在双星系统中,如果其中一个恒星成为了黑洞,这个双星系统仍然会存在下去,系统中的一颗恒星和这个黑洞还会继续组成一对双星,互相...

为什么会有黑洞?
答: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,直至成为一个体积趋...

恒星形成的黑洞质量很小,引力却很强,这是为什么?
答:因此,在黑洞的形成和随后的释放过程中,所释放的物质和能量是可以忽略不计的! 所以,一颗美丽的恒星的动态质量远不如一个黑色的、看不见的黑洞的动态质量! 我也不相信有黑洞,但核聚变的质量损失很低,当轻元素融合成重元素,无法再保持自身的重力,就会变成超新星,最后变成尘埃。小编针对问题做得详...

恒星形成黑洞前的质量和黑洞一样吗恒星坍
答:不可能一样。黑洞质量要比原来恒星的质量小得多。可以简单地推算一下。恒星演化理论认为,大于7-8倍太阳质量的恒星,在发生超新星爆发后会形成黑洞。由于黑洞本身不可见,我们用中子星的形成来看一下。中子星是恒星演化到末期,发生超新星爆炸之后引力坍缩的恒星核,是一种介于白矮星和黑洞之间的星体。...

我想请问关于黑洞的问题,1.黑洞把外界物质吃进去,他自己会长大吗?长大...
答:1.黑洞把外界物质吃进去,他自己不会长大。因为黑洞吸收物质后会将它以伽马射线(或X射线)的形式辐射出去。2.首先,形成黑洞的恒星在最后虽然质量变小,但还是很大(太阳质量的几十倍),由引力坍缩成奇点,密度是相当大的。由爱因斯坦的二维引力场可知,可能会撕裂空间,所以凹陷(引力)很大!

宇宙中最小的黑洞是什么?为什么说只有更小没有最小?
答:电子之间的简并压力也并非不可突破,一颗超过太阳质量4倍的恒星就会变成超新星,它的中心区域在坍缩到原子阶段之后,会将原子“压碎”将电子压进原子核并于质子结合,形成一个纯中子的天体,称为中子星! 中子星的质量大约和太阳相当,但体积不像地球那么大,而是在一个直径只有几公里的天体! 虽然原始恒星只有一小部分质量...

黑洞蒸发完之后是什么?
答:黑洞形成主要由两种方式,一种是大质量恒星在燃料耗尽后,发生重力坍缩形成。这种黑洞由于受恒星本身质量的上限(约150倍太阳质量)和超新星爆发损失的大部分质量所影响,质量不会太大。第二种是在宇宙刚诞生时由于空间物质的密集和高压,大质量的星云甚至没有形成恒星就直接坍缩成了黑洞,这种黑洞的质量...

中子星、黑洞、白矮星、黑矮星的形成有什么不同?
答:2、形成表现不同:当老年恒星的质量为太阳质量的约8~2、30倍时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于8个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。黑洞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。黑矮星处于冷简并态﹐不再发出辐射能。3、组成...