黑洞是根據(jù)現(xiàn)代廣義相對論(GR)所預言,在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體。黑洞是由質量足夠大的恒星(25倍太陽質量以上)在核聚變反應的燃料耗盡死亡后,核心物質發(fā)生引力坍縮而形成。黑洞的引力場是如此之強、引力勢阱是如此之深,就連光也逃逸不出來。
1916年,在“廣義相對論”剛剛提出后,德國數(shù)學家、天文學家史瓦西(K.Schwarzschild)就求得了愛因斯坦場方程的第一個嚴格解,即史瓦西外部解或史瓦西度規(guī)。從這個解中,我們可以得到很多推論,比方說如果把太陽壓縮成一個半徑不到3公里的球體,外部觀測者就將再也無法看到陽光,這就是一種現(xiàn)代意義下的黑洞——史瓦西黑洞。
與米歇爾和拉普拉斯的“暗星”不同,現(xiàn)代意義下的黑洞具有很豐富的物理內涵,并且不依賴于象光的微粒說那樣的前提。1939年,“原子彈之父”奧本海默(J.R.Oppenheimer)及其合作者從廣義相對論出發(fā),再次預言了黑洞的存在。1963年,克爾(R.P.Kerr)得到了場方程的另一個重要的解:穩(wěn)態(tài)軸對稱真空解。該解比史瓦西解更為復雜、普遍,含有更多的物理信息,可以描述轉動星體外部時空的情況,為黑洞的研究提供了很好的理論模型。
真物理學家和假物理學家!
后來英國理論物理學家霍金和英國數(shù)學物理學家彭羅斯提出了“奇性定理”,論證了一旦坍縮物質的質量超過一定界限,就會不可避免的坍縮成為一個黑洞,物質最終都會落向一個密度無窮大的“奇點”。1974年,霍金根據(jù)熱力學定律和量子場論提出了“霍金輻射”的概念,打破了過去人們認為的黑洞只吸收物質和輻射的觀念。黑洞也在極其緩慢的釋放各種輻射,雖然極其緩慢罷了。
我靠!這是在攤煎餅嗎??
什么攤煎餅!吃貨!這是黑洞正在蠶食恒星小伙伴!沒文化太可怕!
恒星是依靠其中心的核燃燒來對抗自身的強大重力的,一旦其所能燃燒的核燃料耗盡,核心物質會在自引力的作用下發(fā)生坍縮。根據(jù)恒星質量的不同,最終命運也會不同:
一般來講,質量小于9倍太陽質量的恒星,在生命結束的時候,首先膨脹成為一顆巨大的紅巨星,向星際拋射大量氣體物質,經過多次拋射,平靜下來以后,最終核心物質的質量會在1.4個太陽質量以下,形成為一顆“白矮星”,年輕的白矮星被美麗的行星狀星云所包圍。據(jù)此,我們的太陽最終會形成一顆白矮星。
質量大于9倍、小于25倍太陽質量的恒星,在生命結束的時候,也會膨脹成為一顆巨大的紅巨星,向星際拋射大量氣體物質,然后由于最終核心物質的質量仍然超過了1.4個太陽質量的臨界質量,核心物質發(fā)生猛烈坍縮,釋放出大量能量,把恒星的巨大外層物質猛烈拋射出去,這就是著名的超新星爆發(fā)事件。同時,核心物質坍縮成了密度極大的“中子星”。
恒星被黑洞吃了?。。。?/span>
恒星被黑洞吃了?。。?!
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質量大于25倍太陽質量的恒星在生命的終點,經過氣體拋射階段后,核心物質仍然如此之重(大于3倍太陽質量),以至于沒有任何力量能與自身強大的重力想抗衡,最終核心物質掉入無盡的深淵——黑洞形成。如果其前身星的旋轉軸朝向地球,那么人類就會觀測到“伽瑪射線爆發(fā)”(GRBs),因此,可以說“伽馬射線爆發(fā)”是黑洞誕生的第一聲啼哭!