了解黑洞是如何诞生就要先明白恒星的演化过程



Hi大家好我是阿维,如标题所见,今天就来谈谈黑洞吧,因为在4月10号,人类历史上第一张黑洞照片终于公布了,诶?
也许有些人就不理解了,明明在印象中确实之前看过黑洞的照片,那为什么说是人类历史上第一张黑洞照片呢,其实,在这之前的所有照片或图像,都是人类经过推算然后用电脑模拟,或艺术加工出来的画面,没错,这些全部都是,除了这张,我相信大家都能在网络上找到,关于首张黑洞照片的资讯,所以这里就不详细说明啦,好,我们就进入主题吧,事实上黑洞是种物质(种质)量相当大的天体,而并非一般「洞」的概念,会称它为黑洞是因为这天体不会发光也不会反光,即使是光,只要一靠近都会被吸进去,黑洞可以说是质量非常大的末期恒星,所以要解黑洞是如何诞生的,那首先就要了解恒星的演化过程,宇宙中的某处存在着一种庞大的气体,这气体内含有大量的氢和氦物质,它的质量和面积非常非常的巨大,也许有100光年(9460730472580.8km)那么大,质量则相当于600万个太阳的质量,这气体也称之为星际云,然后这些物质会在自身重力下坍缩,这个收缩过程中氢原子会旋转和高速碰撞,聚集在中心部位的温度就会持续上升,一旦温度达到了某个值就会聚变成氦,释放出极大量的能量,以辐射的形式向外扩张,然后由其引力的对抗下,这两种力量以一种微妙的方式达成平衡,这时一颗恒星就诞生了,只要核内存的聚变,恒星就能保持相对稳定的状态,但是在形成恒星这个过程中,也会由于质量的不同而有不同的结果,我们以太阳质量为标准,小于0.08个太阳质量时,由于它质量太小无法引发聚变,它将没办法形成恒星,说难听点就如一个失败的产物,我们称之为棕矮星,大于0.08但小于0.5个太阳质量时,它就可以成功变成恒星,由于它质量小发出的光会偏红,所以我们称之它为红矮星,这恒星虽然发光量不强,但寿命却很长,如果大于0.5但小于8倍太阳时,它会发出偏黄或黄白的光,我们称之为黄矮星,在天文正式名字是GV恒星,太阳就属于黄矮星的其中一类,寿命大约为100亿年左右,一般来说质量越小寿命就会越长,质量越大寿命就会越短,如果质量在大于8倍太阳时,它就会发出偏蓝白色的光,我们称之为蓝巨星,它寿命就更短了,所有这些演化出来的我们称它们为,主序星,另外,当质量大于太阳越多的时候,核心内的热能和压力就可以使它们,合成更重的元素,氢、氦、氖、碳、氧、矽、铁,质量越大它能达到的极限就越重,至于红矮星和黄矮星的质量不够大,所以它们也许只能达到氦和,碳或氧的程度,当然了它们核心元素达到极限重时,就会脱离引力的控制逐渐膨胀,大家都知道气球膨胀到一定程度,最后会是怎样,当然是爆炸嘛,所以黄矮星爆炸后在收缩就成了白矮星,虽然是同样道理,但是蓝巨星质量更大,所以就达到了最终的铁元素,在持续增加组成铁元素达一定程度的量后,同样的,辐射能与重力之间的平衡就瓦解了,核心就开始崩塌,然后以1/4的光速移动,持续喂给核心更多的质量,这过程就像形成白矮星一样,但是密度更大,最后就形成超新星爆发supernova,最后可能会产生中子星,或是黑洞,如果质量不够大就会形成中子星,中子星的密度非常大,可以比喻成把一个太阳,塞进一座城市一样的巨大,它是靠着(中子简并压)对抗着引力,所以不至于被引力压垮,但是一当质量大于中子星的密度上限,也许3个太阳要塞进一座城市一样,就连电子间并压也没办法支撑的时候,整个内核就会无限的坍缩,因为质量太大,一坍缩就没办法停下来了,所有质量会被压缩到中间的一个奇点里,于是就形成了一个黑洞,如果我们看向黑洞,事实上我们看到的是它的事件视界,黑洞本身不会发光,我们所看到的是它外围正在被吸入的物质,因为我们唯有靠着这个界线看到它,所以叫视界,任何东西只要越过这个事件视界,就会立马被吸入当中的奇点,奇点的引力非常非常的强大,几乎达到无限大,无论什么东西只要靠近它,都会变成基本粒子,就连光速都无法逃逸,不过,再怎么强大的黑洞也有灭亡的一天,黑洞会经由一种叫「霍金辐射」的过程而蒸发,但是这个过程却非常的缓慢进行,假设有个太阳一样质量的黑洞,它大概要经过10的58次方年,才会散去0.0000001%的质量,然而这个过程会不断地加速,直到非常遥远的将来,其他星球不知道已经死了多少回后,才能看到黑洞慢慢的越来越小,到最后释放出数十亿倍的核弹爆炸,结束了它的一生,确实黑洞还有很多事情可以讲,但是有由于时间关系今天就讲到这里啦,那大家有什么问题也可以在下面讨论咯,也许以后会做,黑洞第二集的影片也说不定,好了,影片就到这里结束了,如果喜欢的话可以在下面按个赞,和分享个身边的朋友,想要看到更多科学或心理学小知识,欢迎订阅,也记得打开旁边的小铃铛,那你就不会错过接下来的最新影片啦,我是阿维,那下个影片见。