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黑洞是由什么组成的 揭秘黑洞与恒星之间神秘干洗 探索星系团形成原因

导语:黑洞是由恒星的残骸组成的,是宇宙中最神秘的天体之一。本文揭秘了黑洞与恒星之间的神秘关系,同时探索了星系团形成的原因。

目录导航:

  1. 黑洞是由什么组成的
  2. 为什么会形成黑洞盘
  3. 星系是由于引力而形成的吗
黑洞是由什么组成的

黑洞是由费米子物质(光子)而不是惯性物质(质子)组成的。人们通常认为,黑洞的形成是因为极端的引力可以压倒恒星的内部能量,并导致它坍缩成一个无限密度的点。这种假设是错误的。


一颗恒星无情的引力被量子力学的基本原理所限制,这些基本原理是关于恒星形成的内部粒子动力学的。当粒子碰撞的距离接近零时,粒子的速度接近于光的速度。但是粒子不能以光速运动。用海森堡原理表示的QM限制,通过阻止恒星坍塌并产生黑洞的“状态变化”来阻止这种坍塌。
状态的改变用光子取代了正常物质,而光子不受海森堡限制的影响。这是触发黑洞的关键事件。黑洞的形成伴随着一个事件视界边界(EH),它的逃逸速度等于光的逃逸速度,并受广义相对论(GR)控制。
黑洞是由光子能量维持的,光子能量的值等于相反的引力能量。这在事件视界边界上建立了一种永久的平衡状态。因此,量子力学和海森堡原理排除了无限奇点的必要性。
黑洞物理学(QM和GR的结合)允许光子能量加入与事件视界边界相关的区域。黑洞吸收的额外能量作为做功来增加其体积,而不是增加其边界力,边界力保持不变。

黑洞实际上由任何物质组成。它们由坍缩星形成,坍缩星又是由气体和坍塌的星云形成的。

由于黑洞的神秘特性,科学家们甚至很难探测到它们,研究更无从谈起。所有接近黑洞的光线都会被吸入其中,因此,唯一确认黑洞位置的方法就是观察其与周围物质的相互作用。也就是说,如果一个黑洞周围没有任何东西与它产生相互的影响,我们就完全无法得知它的存在!

按组成来划分,黑洞可以分为两大类。一是暗能量黑洞,二是物理黑洞。

暗能量黑洞

暗能量黑洞主要由高速旋转的巨大的暗能量组成,它内部没有巨大的质量。巨大的暗能量以接近光速的速度旋转,其内部产生巨大的负压足以吞噬物体,从而形成黑洞。暗能量黑洞是星系形成的基础,也是星团、星系团形成的基础。

物理黑洞

物理黑洞由一颗或多颗天体坍缩形成,具有巨大的质量。当一个物理黑洞的质量等于或大于一个星系的质量时,我们称之为奇点黑洞。暗能量黑洞的体积很大,可以有太阳系那般大。它的比起暗能量黑洞来说体积非常小,它甚至可以缩小到一个奇点。

为什么会形成黑洞盘

科学界相信在大多数大星系的中心都有一个超大质量的黑洞。在这些所谓的活动星系中,大量的气体螺旋进入黑洞,形成一个物质的热盘,即吸积盘。

它的亮度往往使它周围数十亿颗恒星的亮度相形见绌。它将以全波段辐射电磁辐射,从无线电波到x射线。

我们星系中的这个怪物并不是一个巨大的“喂食器”,而是生活在附近恒星释放出的微小气体附近。这些气体落入洞穴,也会升温并发光,但它们比活跃星系发出的光要弱得多。

当然,黑洞本身是不辐射的,甚至光也能被吞噬,我们怎么能看到它们呢?如前所述,黑洞周围有一个吸积盘,吸积盘中的气体迅速流向中央黑洞。

由于高温,它们会发光,这些光也会被黑洞捕获,所以吸积盘的内层是不可见的。射电眼所看到的只是一个影子,它被闪烁的热气体所衬托,热气体是吸积盘的外层。

看到阴影并不容易。它没有明显的边界,也受到来自黑洞前面气体的光和其他辐射的干扰。根据相对论,一个450万太阳质量的黑洞横跨2700万公里。

事实上,黑洞是一个很小的点。这里的跨度指的是黑洞视界的尺度。所谓的视界是黑洞引力的绝对主导区域。任何物质(包括光)一旦进入视界,就永远不会逃逸。

地平线的巨大引力使它附近的光线发生折射,使它看起来好像有原来的两倍大。即便如此,它也只是地球上的一个黑点,只能看到50微秒。这相当于在月球上看篮球比赛。

星系是由于引力而形成的吗

不完全是。

1、星系中的恒星确实是靠引力聚集在一起的,就好像太阳系主要是依靠太阳的引力凝聚在一起,其中的行星、小行星、彗星等大大小小的天体都围绕太阳旋转,当然,星系跟太阳系又有不同,主要的区别在于。

2、太阳系里有太阳这样一颗中心天体,星系则没有,尽管现代天文观测已经发现,大多数星系的核心处都存在着超大质量黑洞,它们的质量从太阳的几百万倍到数十亿倍不等。

3、但与普通星系上千亿颗恒星的规模相比,星系中心的这些黑洞显然分量不够,相邻的星系相互抵消,相互平衡,所以不会被引力吸到一起。

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