黑洞物理入门,什么是黑洞
黑洞是广义相对论预言的天体。
黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种超高密度天体,由于类似热力学中研究的黑体,所以被命名为黑洞。
黑洞吞噬恒星
恒星(主序星)通常是靠热核反应产生的热来维持生存。粒子热运动产生的斥力与万有引力平衡,形成稳定的恒星状态。当恒星衰老时,恒星上的氢基本上聚合成氦之后,由中心产生的能量已经不多了。随着热运动的减弱,"热排斥"再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩。
白矮星
剩余质量小雨钱德拉塞卡极限(1.4倍太阳质量)的恒星,会形成白矮星。这是一种靠电子的简并压力(泡利斥力)来与万有引力抗衡而形成的稳定天体。其主要成分是碳和氧。
剩余质量超过1.4倍太阳质量的星体,将进一步塌缩。
剩余质量小于奥本海默极限(约3倍太阳质量)的星体,会形成中子星,这是一种靠种子间的泡利斥力与万有引力相抗衡的星体。
剩余质量大于奥本海默极限的星体,中子间的简并压力不能抗衡万有引力,星体将继续塌缩——"黑洞"就诞生了。
目前,白矮星和中子星都已经被科学家所发现。物理学家们有理由相信黑洞是同样存在于宇宙当中的,它们的数量众多,并隐藏在类星体和星系的核心当中。
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