如果黑洞的質量產生瞭如此巨大的引力以至於光無法逃逸,那為什麼創建黑洞的恆星的質量(在超新星出現之前)也不能捕獲光?
所有說法,超新星前的恆星應該比超新星後的黑洞具有更大的載重量,對嗎?進行超新星飛行時,這顆恆星不會失去大部分質量嗎?
如果黑洞的質量產生瞭如此巨大的引力以至於光無法逃逸,那為什麼創建黑洞的恆星的質量(在超新星出現之前)也不能捕獲光?
所有說法,超新星前的恆星應該比超新星後的黑洞具有更大的載重量,對嗎?進行超新星飛行時,這顆恆星不會失去大部分質量嗎?
您的說法是正確的,即恆星在超新星中損失了很多質量。但是,有一個 原因是恆星仍然變成黑洞。實際上,我想這裡的問題是:“為什麼一顆恆星在經歷超新星飛行之前還不會變成黑洞?”
有一個超新星的原因(我假設您在說關於II型超新星,這是由巨大的恆星產生的)。恆星經歷核聚變,這會導致“熱壓力”,從而抵消引力。沒有這種壓力,引力確實會使足夠大的恆星自身坍塌。當沒有足夠的壓力來抵消重力時,就會發生重力崩潰。結果是一個壯觀的超新星。因此,只有當恆星自身質量無法產生足夠的能量來抵消重力時,它們才會變成黑洞(或其他緊湊物體,例如中子星)。
對於問題的第一部分(抱歉,答案是相反的),如果黑洞區域內的光在其事件視界內或朝向其的軌跡上,則無法逃逸。非旋轉黑洞的事件範圍的半徑是其Schwarzschild半徑,該半徑與黑洞的質量成比例。之所以不適用於恆星,是因為恆星的Schwarzschild半徑位於其內部深處,並且沒有足夠強的引力場產生事件視線以捕獲其附近的任何光線。
熱壓參考: https://zh.wikipedia.org/wiki/Gravitational_collapse
我希望這會有所幫助。
在形成恆星黑洞時實際上可能需要超新星 。
在生命的盡頭,大質量恆星的核心主要由鐵峰組成無法從中提取更多聚變能的原子核。為了支撐它們的重量,這些恆星依靠電子簡併壓力-由保利排斥原理引起的壓力,該壓力允許不超過一個電子共享相同的量子態。逐漸冷卻時,壓力永遠存在-這是大多數白矮星的命運。
但是,一顆巨大恒星的核心太大,無法正常工作。密度增加,直到所有電子都以接近光速的速度運動為止,這與簡併壓力可以得到的一樣高。如果核心超過錢德拉塞卡質量,它將崩潰,並且這樣做,恆星的其餘部分也隨之崩潰(慢一點)。
崩潰是由電子去除電子觸發的。捕獲到核中形成中子。在某一時刻產生足夠的中子以使中子簡併壓力停止或至少減慢塌陷。這和大量引力勢能的釋放最終是超新星爆炸的動力。但是,如果不停止坍塌,那麼即使中子簡併性壓力也無法支撐恆星,塌陷到黑洞變得不可避免。一旦其質量的一部分壓縮在其Schwarzschild半徑$ r_s = 2GM / c ^ 2 $之內,便達到黑洞狀態。也就是說,一旦密度達到$ \ rho > \ frac {3M} {4 \ pi r_s ^ {3}} $$ i.e。當中心質量$ M $的密度超過$$時\ rho > \ frac {3} {32 \ pi} \ frac {c ^ 6} {G ^ 3 M ^ 2} = 1.8 \ times10 ^ {19} \ left(\ frac {M} {M _ {\ odot}} \ right)^ {-2} \ {\ rm kg / m} ^ 3 $$這是一個棒球場人物,具有球形對稱性,忽略了任何詳細的GR處理,但或多或少是正確的-比典型的中子星密度高幾倍。
換句話說,材料的密度很大程度上決定了某物是否變成黑洞。質量只是一個間接參數。
創建黑洞是因為恆星的核心變得非常緻密,而不僅僅是因為恆星很大。在創建黑洞之前,岩心能夠產生足夠的向外壓力,以防止岩心在重力作用下塌陷至形成黑洞所需的密度。
在它變成黑洞之前,這顆恆星具有所謂的輻射壓力,即引起核爆炸的元素融合。該向外的輻射壓力抵消了重力的向內力,但是當恆星最終用盡燃料時,輻射壓力就會停止。因此,唯一剩餘的力是重力。然後,引力將超新星向內吸引到恆星的剩餘部分吸引到一個深緻密的核中,然後形成黑洞。
對像是否是黑洞,不僅取決於其質量。由質量確定是否完全在其 Schwarzschild半徑之內。
原則上,如果所有物體都集中,則任何物體都可以是黑洞
例如,太陽的Schwarzschild半徑約為3.0 km,但實際半徑約為700,000 km。只有將其壓縮到3.0 km的半徑,它才可能成為黑洞。
考慮這一點的一種簡單得多的方法是考慮天空中的雲。它們包含數百至數千加侖的水分子,但分佈非常廣泛。與產生恆星之前的氫雲一樣。當您在更狹窄的空間中壓縮分子時,您將在物體附近獲得更強的磁場。特定空間中分子的數量決定了磁場的“強度”。當恆星爆炸時,它的確失去了質量,但剩餘的東西被壓縮成一個無限小的空間,以產生更強的磁場。 Swarzchild半徑是通過使用恆星的現有質量並查看我們需要多少空間來塞滿該質量以克服光速來計算的,但它沒有考慮超新星爆炸後還剩下多少質量。至於“永遠”,我們的觀念在不斷變化。記住,我們曾經以為這個星球是扁平的...我希望這會有所幫助,餵。