關(guān)于黑洞的形成，科學(xué)界有著很多的說法，但卻并沒有一個(gè)統(tǒng)一的說法。下面是小編分享的黑洞的形成原因，一起來看看吧。

　　黑洞的形成原因

　　亦可以簡單理解：通常恒星的最初只含氫元素，恒星內(nèi)部的氫原子時(shí)刻相互碰撞，發(fā)生裂變、聚變。由于恒星質(zhì)量很大，裂變與聚變產(chǎn)生的能量與恒星萬有引力抗衡，以維持恒星結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。由于裂變與聚變，氫原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)最終發(fā)生改變，破裂并組成新的元素——氦元素。接著，氦原子也參與裂變與聚變，改變結(jié)構(gòu)，生成鋰元素。如此類推，按照元素周期表的順序，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，該恒星便會坍塌。這是由于鐵元素相當(dāng)穩(wěn)定不能參與裂變或聚變，而鐵元素存在于恒星內(nèi)部，導(dǎo)致恒星內(nèi)部不具有足夠的能量與質(zhì)量巨大的恒星的萬有引力抗衡，從而引發(fā)恒星坍塌，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(zhì)量大于太陽質(zhì)量20倍的恒星演化而來的。

　　當(dāng)一顆恒星衰老時(shí)，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。

　　質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個(gè)值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。

　　這次，根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍，直至成為一個(gè)體積很小、密度趨向很大。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小于史瓦西半徑)，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，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。

　　根據(jù)科學(xué)家計(jì)算,一個(gè)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(zhuǎn)圈子了.這個(gè)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(gè)速度,叫第二宇宙速度.也可以叫逃脫速度.這個(gè)結(jié)果是按照地球的質(zhì)量和半徑的大小算出來的.就是說,一個(gè)物體要從地面上逃脫出去,起碼要有這么大的速度?？墒菍τ趧e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么大了。一個(gè)天體的質(zhì)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(gè)道理,我們就可以這樣來想:可能有這么一種天體,它的質(zhì)量很大，而半徑又很小,使得從它上面逃脫的速度達(dá)到了光的速度那么大。也就是說,這個(gè)天體的引力強(qiáng)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(gè)天體的光跑不出來,我們?nèi)徽劸涂床灰娝?所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物質(zhì)運(yùn)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(dāng)然任何別的物質(zhì)也就休想跑出來.一切東西只要被吸了進(jìn)去，就不能再出來，就象掉進(jìn)了無底洞,這樣一種天體，人們就把它叫做黑洞.

　　黑洞產(chǎn)生的過程

　　黑洞的產(chǎn)生過程類似于中子星的產(chǎn)生過程;恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發(fā)生強(qiáng)力爆炸。當(dāng)核心中所有的物質(zhì)都變成中子時(shí)收縮過程立即停止，被壓縮成一個(gè)密實(shí)的星球。但在黑洞情況下，由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過程無休止地進(jìn)行下去，中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末，剩下來的是一個(gè)密度高到難以想象的物質(zhì)。任何靠近它的物體都會被它吸進(jìn)去，黑洞就變得像真空吸塵器一樣。跟白矮星和中子星一樣，黑洞很可能也是由質(zhì)量大于太陽質(zhì)量20倍的恒星演化而來的。當(dāng)一顆恒星衰老時(shí)，它的熱核反應(yīng)已經(jīng)耗盡了中心的燃料(氫)，由中心產(chǎn)生的能量已經(jīng)不多了。這樣，它再也沒有足夠的力量來承擔(dān)起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下，核心開始坍縮，直到最后形成體積小、密度大的星體，重新有能力與壓力平衡。質(zhì)量小一些的恒星主要演化成白矮星，質(zhì)量比較大的恒星則有可能形成中子星。而根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，中子星的總質(zhì)量不能大于三倍太陽的質(zhì)量。如果超過了這個(gè)值，那么將再沒有什么力能與自身重力相抗衡了，從而引發(fā)另一次大坍縮。根據(jù)科學(xué)家的猜想，物質(zhì)將不可阻擋地向著中心點(diǎn)進(jìn)軍，直至成為一個(gè)體積很小、密度趨向很大。而當(dāng)它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小于史瓦西半徑)，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，從而切斷了恒星與外界的一切聯(lián)系——“黑洞”誕生了。

　　黑洞與白洞之間的存在

　　白洞是廣義相對論所預(yù)言的一種與黑洞相反的特殊天體。和黑洞類似，白洞也有一個(gè)封閉的邊界，聚集在白洞內(nèi)部的物質(zhì)，只能經(jīng)邊界向外運(yùn)動，而不能反向運(yùn)動，就是說白洞只向外部輸出物質(zhì)和能量。白洞是一個(gè)強(qiáng)引力源，能把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。但白洞還是一種理論模型，尚未被觀測所證實(shí)。

　　說它“黑”，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光無法逃逸，所以我們無法直接觀測到黑洞。然而，可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。

　　關(guān)于宇宙外的第二大黑洞

　　來自臺灣、在美國加州大學(xué)柏克萊分校擔(dān)任天文物理學(xué)教授的馬中佩和團(tuán)隊(duì)，花了兩年多時(shí)間在宇宙“偏鄉(xiāng)”發(fā)現(xiàn)超大黑洞。美國太空總署(NASA)臺灣時(shí)間昨上午宣布此突破性發(fā)現(xiàn)，同時(shí)登上國際知名期刊《自然》(Nature)。

　　據(jù)西班牙《阿貝賽報(bào)》網(wǎng)站4月6日報(bào)道，科學(xué)家認(rèn)為，在意想不到的天空區(qū)域中發(fā)現(xiàn)第二大黑洞，意味著宇宙中的超級大黑洞可能比之前預(yù)想的更常見。報(bào)道稱，迄今為止發(fā)現(xiàn)的最大的超級大黑洞，即那些質(zhì)量約為太陽質(zhì)量100億倍的大黑洞，都位于超大星系的核心，這些超大星系又與其他大星系并存于某區(qū)域。雖然在宇宙星系密布區(qū)的某個(gè)大星系中發(fā)現(xiàn)超級大黑洞屬于意料之中，就像在曼哈頓發(fā)現(xiàn)摩天大樓一樣，但在星系稀疏的區(qū)域發(fā)現(xiàn)超級大黑洞看似不太可能。但是新發(fā)現(xiàn)說明，或許它們并不是如此罕見，因?yàn)镹GC1600星系是很常見的星系。

　　黑洞的引力

　　根據(jù)科學(xué)家計(jì)算，一個(gè)物體要有每秒中七點(diǎn)九公里的速度，就可以不被地球的引力拉回到地面,而在空中饒著地球轉(zhuǎn)圈子了。這個(gè)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(gè)速度,叫第二宇宙速度。也可以叫逃脫速度。這個(gè)結(jié)果是按照地球的質(zhì)量和半徑的大小算出來的。就是說，一個(gè)物體要從地面上逃脫出去,起碼要有這么大的速度?？墒菍τ趧e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么大了。一個(gè)天體的質(zhì)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(gè)道理,我們就可以這樣來想:可能有這么一種天體,它的質(zhì)量很大，而半徑又很小,使得從它上面逃脫的速度達(dá)到了光的速度那么大。也就是說,這個(gè)天體的引力強(qiáng)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(gè)天體的光跑不出來,我們?nèi)徽劸涂床灰娝?所以它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物質(zhì)運(yùn)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(dāng)然任何別的物質(zhì)也就休想跑出來。一切東西只要被吸了進(jìn)去，就不能再出來，就象掉進(jìn)了無底洞,這樣一種天體，人們就把它叫做黑洞。

　　太陽現(xiàn)在的半徑是七十萬公里。假如它變成一個(gè)黑洞,半徑就的大大縮小?？s到多少?只能有三公里。地球就更可憐了,它現(xiàn)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毫米。那里會有這么大的壓縮機(jī)，能把太陽地球縮小的這么!這簡直象里的神話故事,黑洞這東西實(shí)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(jù)嚴(yán)格的科學(xué)理論的出來的。原來,黑洞也是由晚年的恒星變成的,象質(zhì)量比較小的恒星,到了晚年，會變成白矮星;質(zhì)量比較大的會形成中子星。現(xiàn)在我們再加一句,質(zhì)量更大的恒星,到了晚年，最后就會變成黑洞。所以，總結(jié)起來說,白矮星中子星和黑洞,就是晚年恒星的三種變化結(jié)果。白矮星已經(jīng)找到了，中子星也找到了，黑洞找到?jīng)]有?也應(yīng)該找到的。主要因?yàn)楹诙词呛诘模业剿鼈儗?shí)在是很困難。特別是那些單個(gè)的黑洞，我們現(xiàn)在簡直毫無辦法。有一種情況下的黑洞比較有希望找到，那就是雙星里的黑洞。

　　雙星就是兩顆互相饒著轉(zhuǎn)的恒星。雖然我們看不見黑洞，但卻能從那顆看的見的恒星的運(yùn)動路線分析出來。這是什么道理呢?因?yàn)?雙星中的每一個(gè)星都是沿著橢圓形路線運(yùn)動的,而單顆的恒星不是這樣運(yùn)動。如果我們看到天空中有顆恒星在沿橢圓形路線運(yùn)動,卻看不到它的'同伴',那就值得仔細(xì)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(shí)間，都測量出來。有了這些，就可以算出來那個(gè)看不見的'同伴'的質(zhì)量有多大。如果算出來質(zhì)量很大，超過中子星能有的質(zhì)量，那就可以進(jìn)一步證明它是個(gè)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(jù)那可亮星的運(yùn)動路線?？梢运愠鰜硭?#39;同伴'的質(zhì)量很大,至少有太陽質(zhì)量的五倍。這么大的質(zhì)量是任何中子星都不可能有的。當(dāng)然，除這些以外還有別的證據(jù)。所以,基本上可以肯定，天鵝座X-1中那個(gè)看不見的天體就是一個(gè)黑洞。這是人類找到的第一個(gè)黑洞。

　　還發(fā)現(xiàn)有幾對雙星的特征也跟天鵝座X-1很相似，它們里面也有可能有黑洞?？茖W(xué)家正對它們作進(jìn)一步的研究。“黑洞”很容易讓人望文生義地想象成一個(gè)“大黑窟窿”，其實(shí)不然。所謂“黑洞”，就是這樣一種天體：它的引力場是如此之強(qiáng)，就連光也不能逃脫出來。

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