黑洞吃太阳,黑洞的引力是太阳的几倍

在它的旁边有一个质量略小的黑洞,科学家通过测量小黑洞的轨道,用较强的重力场作用现象证实了爱因斯坦的相对论。 这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,

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黑洞吃太阳,黑洞的引力是太阳的几倍?

芬兰科学家日前发现了宇宙中最大的黑洞,它的质量为太阳的180亿倍,大小相当于整个银河系。

在它的旁边有一个质量略小的黑洞,科学家通过测量小黑洞的轨道,用较强的重力场作用现象证实了爱因斯坦的相对论。 这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,

形成在OJ287类星体的中心位置。据悉,类星体是一种非常明亮的星体,这种星体在持续螺旋进入一个大型黑洞后释放出大量辐射线。

黑洞的温度比太阳高吗?

黑洞的温度是10亿℃,而太阳的温度仅有6000℃,黑洞表面的温度比太阳要恐怖千倍,这个数据是通过X射线观测到的。为什么会出现这个天文数字?

先来看下日冕,日冕之所以温度那么高,是因为它会被太阳的磁场加热。所以科学家们推测,黑洞冕的温度如斯恐怖也是由于黑洞有一个磁场。但这么多年都没有发现黑洞表面有磁场,而上个月,一项出名的观测结果是,确实在两个大黑洞表面探测到了有一层强度很小的磁场,大概10高斯左右,这个强度想要将黑洞冕加热到10亿度,简直是天方夜谭。

地球和太阳系有被黑洞摧毁的风险吗?

八大行星,数百个卫星,数十万颗小行星,以及若干亿颗彗星组成的奥尔特云,共同组成了我们现在看到的太阳系

现阶段的太阳系无疑是非常稳定的,但如果有一颗黑洞进入太阳系,那太阳系内会发生怎样的变化呢?

首先来了解什么是黑洞

第一次世界大战期间,德国天文学家卡尔.史瓦西,根据爱因斯坦的引力场方程,得出了一个结论,那就是“当大量物质聚集于时空一点,该时空区域就会变成一个引力深井”,这个特殊时空区域的引力,会强大到让每秒三十万公里的光都无法逃逸,约翰.惠勒后来将这种特殊的时空结构,命名为黑洞

想知道引力极其强大的黑洞,来到太阳系会造成什么影响,我们得分几种情况来讨论。

如果靠近太阳系的黑洞,是一个类似银河系中心区域人马座a*那样,数百万太阳质量的超级黑洞的话,太阳系将面临很多麻烦。

因为这种超大质量黑洞的周围,往往会有许多小行星以及彗星绕其旋转,这些“宇宙碎片”将在黑洞抵达太阳系前,撞上太阳系八大行星,也就是说如果来的是一个超大质量黑洞,那么人类脚下的地球,在见到黑洞前就会被摧毁。

如果来到太阳系的,是一个几十倍太阳系质量的恒星级黑洞

那么它在抵近奥尔特云时,奥尔特云内的若干亿颗彗星就会受到它的引力影响,而撞击太阳系内的行星们,当恒星级黑洞正式进入太阳系,抵达冥王星附近时,地球就会被黑洞引力拉出宜居带,由此带来的气温骤降,将给人类带来很大的挑战

随着黑洞的继续前进,太阳系内的气体行星们,开始被黑洞吞噬,在此过程中,太阳系引力格局将进一步被打乱。

当黑洞来到地球附近时,地壳将会裂开,史无前例的巨大地震和火山喷发,以及全球性的海啸,将彻底“荡平”人类世界,最终让地球变成几十亿年前刚诞生时的模样,一个光秃秃的赤红色岩石星球。

除了被黑洞格式化外,地球其实还有一种可能,那就是被黑洞的引力“弹出太阳系”,成为一颗流浪行星。

除了几十倍太阳质量的恒星级黑洞外,人类世界的超级对撞机,也有可能生成微型黑洞

欧洲大型强子对撞机第一次运行前,就有物理学家表示过类似担忧,因为一旦对撞机撞出了黑洞,地球就将遭受灭顶之灾,届时地球上的所有物质,都会被撕碎吞噬。

从超大质量黑洞,到恒星级黑洞,再到可能存在的对撞机黑洞,这天质量天差地别,但物理性质相同的奇特天体,似乎无坚不摧,无往而不利,但事实真的是这样吗?

已故物理学家霍金,生前曾从量子力学的角度指出,黑洞会随着时间流逝而失去质量,换句话就是说,黑洞是有寿命的。

霍金认为,量子力学的“真空不空”,发生在黑洞视界附近的话,正粒子和负反粒子在诞生瞬间,就会有一个(大概率是负反粒子)被黑洞吞噬,而正粒子的逃逸从外界来看,就好像黑洞向外发出了辐射,这种辐射就是霍金辐射。

霍金辐射作为一种能量释放过程,会源源不断的偷走黑洞的质量,漫长的时间过后,黑洞本身就蒸发殆尽了。

虽然目前没有任何证据证明霍金辐射与黑洞蒸发的正确性,但物理学界已经普遍接受了这一理论,而且根据霍金辐射,对撞机内产生的微型黑洞,会在诞生瞬间就蒸发掉,根本来不及吞噬地球物质。

真正能吞噬物质的,只有天然存在于宇宙中的黑洞,但它们的寿命也是有限的。

一个太阳质量的黑洞,需要10的67次方年才能被霍金辐射带走全部质量,而这个时间长度,远远超过了宇宙的年龄,因此物理学家普遍认为,现为止宇宙中没有任何一个天然黑洞,被霍金辐射带走全部质量过。 有关霍金辐射与黑洞蒸发,其实还有一个知识点

那就是黑洞蒸发,是有前提条件的,这个条件就是“黑洞周围没有任何物质,可供黑洞吞噬”,也就是说,黑洞周围必须没有恒星,否则黑洞从恒星中吞噬的物质,要远远多于自身被霍金辐射带走的物质。

只有停止吸收其他天体质量的黑洞,才有可能死亡,否则黑洞就会在宇宙中永生。

黑洞的引力有多大?

如果太阳突然变成黑洞,从引力的角度看,太阳系一切照旧。

当前太阳的直径为1,391,016 公里,质量为 1.989 x 10^30 千克。当太阳变成黑洞后,质量不变,只是大小剧烈收缩到大约6公里。而引力只和质量以及距离有关,太阳系中的天体离黑洞太阳的距离不变,黑洞太阳的质量和从前的太阳比也没变,所以从引力的大小和范围的角度看,这个黑洞对太阳系的影响,将和现在的太阳一模一样。

图示:瞬变黑洞的太阳,在它改变的刹那,也许看起来是这样的。

请记住,任何数量的物质如果能被挤压到一个非常非常小的体积中,那么它就会变成一个黑洞。比如地球如果被压缩到9毫米大小,地球就是一个黑洞!但是,黑洞的引力同样取决于质量和距离,并不取决于大小。所以,对于环绕地球运转的卫星,那么这些卫星将依然环绕地球黑洞运转,不受丝毫影响,因为这些卫星距离地球的距离没变。

图示:围绕黑洞太阳运转的地球,将一如既往。

如果一个坐在你对面和你聊天的人,突然被压缩数千亿倍,那这人就会变成一个微型黑洞,但你并不会因此受到任何影响,只要你别作死去摸此人所在的位置。只要你不动,别靠近,那么这个微型黑洞对你的引力,就像曾经存在的那个人对你的引力一个样。

当然,我们的太阳实际上太小,不足以把自己变成一个黑洞,它根本没包含足够的物质来对自身施加这种向内塌缩的引力,通常情况下一颗恒星必须超过太阳质量的10倍才能成为黑洞

那么,黑洞为什么那么可怕?

黑洞可怕是因为当物质缩到极小的体积后,你就可以真正靠近它!我们知道,当两个球相互靠近时,它们的最短距离就是接触距离,受到两个球大小的影响,它们无法靠得更近。

即便你在地球上挖一个隧道,跳到地心,你也不会被地球的引力摧毁,恰恰相反,在地心中的你,甚至会处于失重状态,这是因为现在地球的物质处于你的四面八方,它们均匀分布,同时吸引你,但最终在你身上的合力为零。如果你在地球的质量中心处建造一所房屋,那它就能漂浮在那里。

图示:假如地球有个穿过质心的隧道,那么在隧道中心处的引力是零。随着你远离中心,引力先加强后减弱。

但当地球变成一个黑洞时,情况则完全不同,因为现在它只有9毫米大。你无法钻进一个只有9mm大小的球中去!当你越来越靠近它时,它对你的引力只会越来越大,不会减小,这是因为它的质量集中在一起,并没有分散在你周围。因此,不会有任何不同方向可以相互抵消的引力存在,最终的结果就是你被黑洞地球的引力彻底摧毁,和它融为一体。被黑洞摧毁的星球,都是因为它们离黑洞太近。如果太阳变成黑洞,那么当任何星球靠近它到3公里范围内时,就再也不可能逃脱,因为此时的逃脱速度已经超越光速,而光速是不可超越的。

图示:过于靠近黑洞的星球最终被黑洞摧毁

但现在地球距离太阳足足有八光分的距离,无论太阳是一个巨大的火球还是一个黑洞,只要质量不变,仅从引力的角度看,它对地球的影响并不会发生任何变化。而这个黑洞对太阳系的影响也同样如此,一切照旧,太阳照常升起,只是不再闪耀。

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中国科学家发现70倍太阳质量的恒星黑洞?

以前人们认为最大的恒星坍缩成黑洞不会超过二十五倍太阳质量,现在发现了质量超过七十倍太阳质量的黑洞,说明了最大的恒星比以前估计要大不少,要么就是恒星的演化还有其它方式形成黑洞。我个人观点认为也许有些大质量恒星,不是以爆发结束一生,而是逐步收缩直接形成中子星甚至是黑洞。以前我看过一个报道,其中一组双星系统的两颗恒星,在人们观测中消失了,初步判断其中一颗形成了中子星 ,这说明恒星也许可以直接演变为中子星。同样中子星的性质最接近黑洞,不排除某些大质量恒星直接演化为黑洞。所以中国发现的七十倍太阳质量的黑洞意义非常大,是人们对宇宙的进一步的认识,为今后的宇宙探索提供了更多的借鉴。

发布于 2023-09-02 11:40:02
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