所有的恆星都會形成黑洞嗎,爲什麼?

未來探索菌




恆星在生命開始幾十億年後就會死亡。然而,恆星是如何死亡的,取決於它是哪種類型的恆星。

像太陽這樣的恆星。

當核心的氫燃料耗盡時,它將在引力的重壓下收縮。然而,一些氫聚變將發生在外層。當核心收縮時,它就會升溫。這會加熱表層,導致它們膨脹。當外層膨脹時,恆星的半徑就會增大,它就會變成一個紅巨星。紅巨星太陽的半徑將剛好超出地球的軌道。在這之後的某一時刻,核心會變得足夠熱,從而導致氦融合成碳。當氦燃料耗盡時,核心會膨脹並冷卻。表層會膨脹並噴出物質,聚集在垂死的恆星周圍,形成行星狀星雲。最後,核心會冷卻成白矮星,然後最終變成黑矮星。整個過程需要幾十億年。

比太陽大的恆星。

當核心的氫耗盡時,這些恆星將氦融合成碳,就像太陽一樣。然而,在氦消失後,它們的質量足以將碳融合成更重的元素,如氧、氖、硅、鎂、硫和鐵。一旦核心變成了鐵,它就不能再燃燒了。恆星由於自身的引力而塌縮,而鐵核則會升溫。核心變得如此緊密,以至於質子和電子合併形成中子。在不到一秒鐘的時間裡,與地球差不多大小的鐵核收縮成一個半徑約為10公里的中子核。恆星的外層向內落在中子核上,從而使中子核進一步破碎。核心加熱到數十億度並爆炸(超新星),從而向空間釋放大量的能量和物質。超新星產生的衝擊波可以在其他星際雲中引發恆星形成。核的剩餘部分可以形成中子星或黑洞,這取決於原恆星的質量。


趣味說


我假設你知道黑洞是什麼,所以讓我們跳過繁文縟節,直奔主題。

黑洞是某些瀕死恆星的最後階段。一顆質量超過我們太陽質量20倍的恆星(20倍太陽質量)可能在生命結束時產生一個黑洞。

一顆恆星的生命遵循以下趨勢:

在恆星的正常壽命中,引力和壓力之間不斷地拉著一場拉鋸戰。恆星核心的核反應產生足夠的能量和壓力向外推。對於恆星的大部分生命來說,重力和壓力是平衡的,所以恆星是穩定的。

然而,當一顆恆星的核燃料耗盡時,重力會佔據上風,核內的物質會被進一步壓縮。恆星的核心質量越大,壓縮物質的重力就越大,使其在自身重量下崩塌。

對於小恆星來說,當核燃料耗盡,不再有核反應來對抗重力時,恆星內部電子之間的排斥力最終會產生足夠的壓力來阻止進一步的重力坍縮。

質量和太陽差不多的恆星就停在這裡。它們的質量不足以繼續聚變反應,除了氧氣,它們變成白矮星並冷卻下來。

但是對於質量大約是我們太陽20倍的恆星來說,聚變過程會繼續在週期表上繼續,直到硅,鋁,鉀,等等,直到鐵。鐵原子融合在一起不能產生能量。它相當於恆星中的灰燼。

因此,在幾分之一秒內,恆星發出的輻射就會消失。如果沒有來自輻射的外部壓力,引力就會佔上風,恆星就會內爆。整個恆星的質量坍縮成越來越小的空間。

從坍縮的恆星的角度來看,核心壓縮成一個幾乎為零的體積的數學點,在那裡它有無限的密度。這叫做奇點。發生這種情況時,需要比光速還大的速度才能逃脫物體的重力。因為任何物體都不能達到比光速還快的速度,所以無論是物質還是輻射都無法逃逸。任何經過黑洞邊界的東西,包括光,被稱為“視界”,永遠被困住了。

這就是形成黑洞的方式。

當密度大的物體,比如中子星,相互碰撞時,也會產生黑洞。


來自時間的陰謀


黑洞的特點之一,視界內的逃逸速度超過光速,而光速30萬千米每秒,想要束縛光子不能逃逸,黑洞質量就必須足夠大。也就不是所有恆星可以演變為黑洞。

恆星在主序星階段,會因為核聚變原料的充足,會持續不斷地向外釋放能量,同時因為核聚變爆發形成的推力和恆心自身的引力形成平衡,使恆星維持著一定的體積。在恆星演化晚期(主序星階段之後),因為質量的損失,可以有兩種結果,質量較小的恆星(類似太陽的恆星)會逐漸膨脹形成紅巨星,外層物質被逐漸拋離,形成一顆以碳和氧為主的核心,即白矮星。

而質量較大的恆星,因為內部核聚變形成的推力較小,或者因為核聚變需要吸收能量(鐵之後的聚變反應),恆星在引力作用下坍塌,核聚變加速,釋放的巨大力量迅速將恆星外層拋射出去,發生超新星爆發,然後核心又繼續坍塌,密度急劇增大,如果壓縮達到界限(史瓦西半徑)時,恆星將沒有任何已知類型的力可以阻止該物質自身重力將自己壓縮成一個奇點,因為質量很大,星體引起的時空彎曲,使得光也無法逃逸,即成了黑洞。

臨近黑洞的物質就會被吸引進去,同時黑洞兩端會向外輻射“純能量”——γ射線。很多恆星都有自己的伴星,在較大質量恆星在演化後期成為黑洞後,就會從伴星奪去物質壯大自身,等成長到一定程度後,就開始更快速地吞噬周圍的物質。恆星要想形成黑洞,外層物質被噴發後遺留的恆星核不能小於3個太陽質量才能成黑洞,也就要求在主序星階段有更大的質量,一般認為需要達到8倍太陽質量。


來看世界呀


恆星燃盡等於能耗消失,也等於物質在縮小,也等於引力在減少。但實質上是巨紅星白矮星去發展最後是中子星,中子星會成為黑洞嗎?未有見報導,但黑洞是由巨恆星發展而來,從引力關係,那麼比較適合物理推斷的。但不是所有恆星都會變成黑洞的。但宇宙空間也有黑洞不少,只有黑洞傍無他物,大小不一亦有分佈著。什麼情況下形成黑洞呢?有待探討。


陳昌海12


不是所有的恆星都會形成黑洞,只有極少數才會形成黑洞,至於為什麼你可以設想一下,一顆恆星的壽命很少有超過上百億年的,假如它們都形成黑洞,宇宙經過上千億年的變化,還沒等新的太陽形成,就已經被數不清的黑洞佔有了,你也不會在晚上看到明亮的星星,整個宇宙環境是漆黑一片。


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