所有的恒星都会形成黑洞吗,为什么?

未来探索菌




恒星在生命开始几十亿年后就会死亡。然而,恒星是如何死亡的,取决于它是哪种类型的恒星。

像太阳这样的恒星。

当核心的氢燃料耗尽时,它将在引力的重压下收缩。然而,一些氢聚变将发生在外层。当核心收缩时,它就会升温。这会加热表层,导致它们膨胀。当外层膨胀时,恒星的半径就会增大,它就会变成一个红巨星。红巨星太阳的半径将刚好超出地球的轨道。在这之后的某一时刻,核心会变得足够热,从而导致氦融合成碳。当氦燃料耗尽时,核心会膨胀并冷却。表层会膨胀并喷出物质,聚集在垂死的恒星周围,形成行星状星云。最后,核心会冷却成白矮星,然后最终变成黑矮星。整个过程需要几十亿年。

比太阳大的恒星。

当核心的氢耗尽时,这些恒星将氦融合成碳,就像太阳一样。然而,在氦消失后,它们的质量足以将碳融合成更重的元素,如氧、氖、硅、镁、硫和铁。一旦核心变成了铁,它就不能再燃烧了。恒星由于自身的引力而塌缩,而铁核则会升温。核心变得如此紧密,以至于质子和电子合并形成中子。在不到一秒钟的时间里,与地球差不多大小的铁核收缩成一个半径约为10公里的中子核。恒星的外层向内落在中子核上,从而使中子核进一步破碎。核心加热到数十亿度并爆炸(超新星),从而向空间释放大量的能量和物质。超新星产生的冲击波可以在其他星际云中引发恒星形成。核的剩余部分可以形成中子星或黑洞,这取决于原恒星的质量。


趣味说


我假设你知道黑洞是什么,所以让我们跳过繁文缛节,直奔主题。

黑洞是某些濒死恒星的最后阶段。一颗质量超过我们太阳质量20倍的恒星(20倍太阳质量)可能在生命结束时产生一个黑洞。

一颗恒星的生命遵循以下趋势:

在恒星的正常寿命中,引力和压力之间不断地拉着一场拉锯战。恒星核心的核反应产生足够的能量和压力向外推。对于恒星的大部分生命来说,重力和压力是平衡的,所以恒星是稳定的。

然而,当一颗恒星的核燃料耗尽时,重力会占据上风,核内的物质会被进一步压缩。恒星的核心质量越大,压缩物质的重力就越大,使其在自身重量下崩塌。

对于小恒星来说,当核燃料耗尽,不再有核反应来对抗重力时,恒星内部电子之间的排斥力最终会产生足够的压力来阻止进一步的重力坍缩。

质量和太阳差不多的恒星就停在这里。它们的质量不足以继续聚变反应,除了氧气,它们变成白矮星并冷却下来。

但是对于质量大约是我们太阳20倍的恒星来说,聚变过程会继续在周期表上继续,直到硅,铝,钾,等等,直到铁。铁原子融合在一起不能产生能量。它相当于恒星中的灰烬。

因此,在几分之一秒内,恒星发出的辐射就会消失。如果没有来自辐射的外部压力,引力就会占上风,恒星就会内爆。整个恒星的质量坍缩成越来越小的空间。

从坍缩的恒星的角度来看,核心压缩成一个几乎为零的体积的数学点,在那里它有无限的密度。这叫做奇点。发生这种情况时,需要比光速还大的速度才能逃脱物体的重力。因为任何物体都不能达到比光速还快的速度,所以无论是物质还是辐射都无法逃逸。任何经过黑洞边界的东西,包括光,被称为“视界”,永远被困住了。

这就是形成黑洞的方式。

当密度大的物体,比如中子星,相互碰撞时,也会产生黑洞。


来自时间的阴谋


黑洞的特点之一,视界内的逃逸速度超过光速,而光速30万千米每秒,想要束缚光子不能逃逸,黑洞质量就必须足够大。也就不是所有恒星可以演变为黑洞。

恒星在主序星阶段,会因为核聚变原料的充足,会持续不断地向外释放能量,同时因为核聚变爆发形成的推力和恒心自身的引力形成平衡,使恒星维持着一定的体积。在恒星演化晚期(主序星阶段之后),因为质量的损失,可以有两种结果,质量较小的恒星(类似太阳的恒星)会逐渐膨胀形成红巨星,外层物质被逐渐抛离,形成一颗以碳和氧为主的核心,即白矮星。

而质量较大的恒星,因为内部核聚变形成的推力较小,或者因为核聚变需要吸收能量(铁之后的聚变反应),恒星在引力作用下坍塌,核聚变加速,释放的巨大力量迅速将恒星外层抛射出去,发生超新星爆发,然后核心又继续坍塌,密度急剧增大,如果压缩达到界限(史瓦西半径)时,恒星将没有任何已知类型的力可以阻止该物质自身重力将自己压缩成一个奇点,因为质量很大,星体引起的时空弯曲,使得光也无法逃逸,即成了黑洞。

临近黑洞的物质就会被吸引进去,同时黑洞两端会向外辐射“纯能量”——γ射线。很多恒星都有自己的伴星,在较大质量恒星在演化后期成为黑洞后,就会从伴星夺去物质壮大自身,等成长到一定程度后,就开始更快速地吞噬周围的物质。恒星要想形成黑洞,外层物质被喷发后遗留的恒星核不能小于3个太阳质量才能成黑洞,也就要求在主序星阶段有更大的质量,一般认为需要达到8倍太阳质量。


来看世界呀


恒星燃尽等于能耗消失,也等于物质在缩小,也等于引力在减少。但实质上是巨红星白矮星去发展最后是中子星,中子星会成为黑洞吗?未有见报导,但黑洞是由巨恒星发展而来,从引力关系,那么比较适合物理推断的。但不是所有恒星都会变成黑洞的。但宇宙空间也有黑洞不少,只有黑洞傍无他物,大小不一亦有分布着。什么情况下形成黑洞呢?有待探讨。


陈昌海12


不是所有的恒星都会形成黑洞,只有极少数才会形成黑洞,至于为什么你可以设想一下,一颗恒星的寿命很少有超过上百亿年的,假如它们都形成黑洞,宇宙经过上千亿年的变化,还没等新的太阳形成,就已经被数不清的黑洞占有了,你也不会在晚上看到明亮的星星,整个宇宙环境是漆黑一片。