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巨大的恒星撞上比自己质量小很多的黑洞会吃掉黑洞吗?

  不能。再大的恒星,只要它还是一颗恒星,就只能作为黑洞的食物,被黑洞吞噬掉。
  黑洞是宇宙中食物链的顶端,没有什么能够把它吃掉,只有它吃别人的份。当然这个比喻并不一定恰当,此"吃"与生物之"吃"当然不是一码事。
  黑洞之所有有这种性质,是因为它强大的引力场,就是时空曲率。这一切都是由于其中心变成了一个奇点,是一个无限小没有体积的奇点,这样其重力场就会变得无穷大。
  这个无穷大就是没有什么比它大,一颗恒星再大有多大?理论上说,黑洞要吃掉一个星系也不是不可能,但这个蛇吞象的过程非常漫长,漫长得甚至宇宙终结也难以完成罢了。
  黑洞中心那个奇点变成了无限坍缩,永不见底,这样就导致了那个奇点密度无限大,周边的时空曲率无限高。这个宇宙其他没有什么是无限的,宇宙的质量和大小都不是无限的,只有这个奇点有几个无限:无限小、无限曲率、无限密度。所以,什么恒星啊、天体啊都别去碰它,敬而远之才是安全之法。
  但黑洞的无限曲率范围并不大,只是限制在其史瓦西半径内。
  这个史瓦西半径有多大呢?是与黑洞的质量成正比的,就是质量越大,史瓦西半径越大。如果太阳变成一个黑洞,其史瓦西半径就只有约2.9千米,而地球的史瓦西半径只有8.8毫米。
  当然恒星最终变成黑洞的最小质量必须在太阳质量的2倍以上,1.4倍太阳质量会变成一个中子星,太阳最终的归宿只能变成一个白矮星。这种黑洞不包括宇宙爆炸之初形成的太初黑洞和人造黑洞,这种黑洞有很小的。这个说起来话多,就不在这里讨论了。
  这就说明引力最强的地方是在天体质心,史瓦西半径是引力控制一切的地方。
  出了黑洞的史瓦西半径,引力就变得和恒星引力一样了,以与质心的距离成反比,距离越远,引力就越小。
  因此黑洞吸积恒星物质,潮汐力极大,会呈现一个牛皮糖拉扯的状态,把恒星像拉面一样拉出一个长条,一旦进入了它的史瓦西半径(又称"事件视界"),就看不见了,其无限的引力把光叶锁住了。因此得出一个结论,黑洞史瓦西半径内的逃逸速度大于光速。
  大质量恒星的引力尽管很大,但其体积也巨大,体积外面的引力相比史瓦西半径就很小很小了,因此不是黑洞的对手。
  比如已知宇宙中最大的恒星r136a1,质量是太阳质量的265倍,比很多黑洞的质量都要大。但这颗恒星的直径有4500万千米,比地球到金星的距离还大。其史瓦西半径只有约768.5千米,到了那里才能够与黑洞抗衡,要进到其表面深处2249万千米才能够接近史瓦西半径,才有了那以黑洞抗衡的引力,这怎么可能呢?
  这样,其外围的物质完全无法抵抗靠近黑洞史瓦西半径的吸引力了,因此r136a1如果靠近黑洞,也只有被黑洞吞噬的命运。
  宇宙中大黑洞都是靠吃掉很多恒星渐渐变大的,编号S5 0014+81的黑洞是人类目前已知宇宙中最大黑洞之一,质量是太阳的400亿倍,吃掉了多少恒星才有了今天?其史瓦西半径已经有1160亿千米。如果黑洞会被大质量恒星吃掉,它能够存在到现在吗?
  有人会说,那黑洞遇到黑洞呢?大黑洞会吃小黑洞吗?
  这种黑洞的碰撞结果就是融合,或者也会出现两个黑洞相互缠绕着共存的现象。
  黑洞相撞融合是一个惊天动地的事件,巨大的能量爆发会导致高能伽马射线暴爆发和引力波传递。2015年人类最早监测到的引力波就来自于13亿光年距离的两个黑洞相撞事件。
  人类已经多次监测到了这种事件,这种能量的爆发是宇宙最大的杀手之一,曾经导致4.49亿年前地球奥陶纪生物大灭绝灾难。
  这是另外一个话题,有兴趣可以看时空通讯原来发表过的文章。时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,欢迎大家都来探讨。原创版权所有,抄袭可耻,侵权将会受到追究,请理解支持,谢谢。

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