黑洞是怎么形成的,真的连光都无法逃脱黑洞吗
黑洞是宇宙中最迷人的存在之一,它们隐藏于星系深处,像黑暗中的刺客一般,将遭遇的天体撕碎。那么黑洞是怎么形成的呢?
宇宙中的天体,包括黑洞也与地球上的生物一样会经历诞生、成长、衰老和死亡,而黑洞就是大质量恒星死亡以后的“残骸”。
力学知识告诉我们,万有引力无处不在,它和物体的质量成正比,与距离的平方成反比。那么,任何一颗恒星的各个部分之间当然也是存在万有引力的。恒星之所以能够维持一个较大的球形而没有被万有引力吸引得“塌缩”下去,是由于存在其他的力与引力抗衡。
当恒星开始衰老、濒临死亡时,与引力相抗衡的其他力就会大大减小。于是,恒星的外围部分在强大的万有引力作用下迅速向中心塌缩,恒星外层的气体会在反弹激波的作用下爆炸,将一部分气体抛到宇宙空间中,这就是后面将要提到的超新星爆发或伽马射线暴现象。
如果恒星的质量比较大,如大于太阳质量的20倍,引力就会非常强,于是恒星只能进一步地塌缩下去,变成一个黑洞。美国宇航局(nasa)于2010年11月15日宣布发现的最年轻的黑洞,其前身正是一个大约20倍太阳质量的恒星。它的引力非常强大,以至于没有任何东西能够摆脱,甚至光都会被黑洞吸收,这也是黑洞无法被看到的原因。
由于连光都无法逃脱黑洞,因此科学家发现黑洞所主要依靠的还是客观存在的证据。这些证据表明银河系中心的恒星正围绕着一个隐形物体运转。不过,尽管黑洞都是大质量的天体,但其本身的体积却非常小。例如,一个10倍于太阳质量的恒星,要是塌缩成黑洞,只有直径30公里大小的球体。
研究者认为,一些超大质量黑洞最初比现在小得多,在经历了宇宙尺度的时间后,这些黑洞经过不断吸收气体和尘埃,与其他黑洞碰撞、融合,最终才形成了如今的巨无霸。