黑洞会死亡吗?最早形成的黑洞千年之后或开始消亡

2018-05-29 09:51    来源:www.ufo-2.cn    编辑:覃主编    已有()人围观
导读: 北京时间5月28日消息,据国外媒体报道,天文学家米斯蒂·本茨(MistyBentz)指出,黑洞“并不是一台在宇宙中到处转悠、把一切都吸进肚子里的吸尘器,它们利用引力的方式和其它天体...

 黑洞会死亡吗?最早形成的黑洞千年之后或开始消亡

北京时间5月28日消息,据国外媒体报道,天文学家米斯蒂·本茨(MistyBentz)指出,黑洞“并不是一台在宇宙中到处转悠、把一切都吸进肚子里的吸尘器,它们利用引力的方式和其它天体其实别无二致。”  

与许多人想象的“吸管”不同,黑洞只是由于体积极大、密度极高,因此引力极强,任何物质都无法从中逃脱。  

近年来,黑洞屡屡出现在新闻上。比如在银河系中央的超大质量黑洞周围发现的恒星群,或者成长速度极快、每两天就多出一个太阳质量的黑洞,又比如早在宇宙黎明时期就形成的最古老黑洞。从诞生到消亡,黑洞始终是宇宙中一种神奇的存在。本文将为你详细介绍黑洞一生的故事。  

诞生  

黑洞的诞生源自恒星的死亡。当一颗质量至少为太阳10倍的恒星燃料耗尽后,即所有的氢都已聚变为氦、所有的氦又已聚变为碳、氧等其它元素后,黑洞便会随之形成。恒星只剩下金属内核后,便无法继续发生核聚变,恒星的生命也就走到了尽头,在一场剧烈的爆炸中谢幕。爆炸时,外层物质被抛离出去,内核则向内坍缩。  

“如果恒星的质量足够大,比如内核质量超过太阳的三倍,死亡后就会坍缩为黑洞。由于这类黑洞的质量接近恒星,我们称其为恒星质量黑洞。”美国乔治亚州立大学天文学家米斯蒂·本茨指出。  

恒星死亡,黑洞诞生,这种联系在宇宙中十分常见。恒星与黑洞有着密不可分的关系,在宇宙中恒星更新换代频繁的区域尤其如此。  

“在死去的恒星附近很容易发现正在形成的新恒星,因为质量最大的恒星往往活不长久,”本茨解释道,“恒星寿命与质量有关。质量最大的恒星寿命比其它恒星短得多,因为燃料消耗得过快。”  

黑洞的诞生也能促进新恒星的形成。本茨称其为“大规模回收项目”。当一群新恒星形成时,其中质量最大的恒星会迅速死亡,以爆炸的形式告别其短暂的一生。“爆炸产生的冲击波会压缩更多气体和尘埃,从而促进更多恒星形成。接着,这些恒星中质量最大的那颗也会很快爆炸,产生新的冲击波,再形成新的恒星。新恒星的诞生与旧恒星死亡产生的链式反应息息相关。”  

但恒星质量黑洞还不算什么,超大质量黑洞的起源远比其诡异得多。此类黑洞常见于星系中央,银河系也不例外,且形成过程与其它较小黑洞略有不同。  

“超大质量黑洞的质量可能高达太阳的数百万、甚至10亿倍。但它们并非生来就如此体量惊人。问题是,它们是如何形成的?又是如何长到这么大的?”纽约皇后社区学院理论天体物理学家吉利安·贝罗瓦里(JillianBellovary)指出。  

就天文学家所知,超大质量黑洞约形成于130亿年前,可迅速成长为极大的黑洞。贝罗瓦里表示:“我们已经发现了质量达太阳数十亿倍的黑洞。它们诞生得非常早,这一点就很奇怪,因为我们不知道那么小的空间中怎么会有这么多的质量。”  

“这有点像‘先有鸡还是先有蛋’的问题,”本茨指出,“在宇宙形成初期,一些密度过高的区域可能通过直接坍缩形成黑洞。也许这些物质刚开始是在引力作用下发生坍缩的,随后不断坍缩下去,直至形成黑洞,过程中也不会形成恒星或其它天体。”  

另一种解释是,超大质量黑洞起源于早期星系中。一开始形成的黑洞较小,随后不断在星系中央合并为较大的黑洞。  

贝罗瓦里指出,这些早期超大质量黑洞的前身一开始可能体积适中,但又必须大于恒星质量黑洞,否则便无法在短时间内成长为早期宇宙中的“庞然巨兽”。  

“这些超大质量黑洞算是赢在了起跑线上,它们刚形成时便体积不小,否则来不及增长得如此巨大。因此它们刚形成时便已经是中等体积的黑洞了。”贝罗瓦里解释道。  

科学家仍在努力研究这些黑洞是如何借助早期宇宙中的炽热气体与尘埃形成的。此类物质同时坍缩时一般会形成恒星,因此早期宇宙的化学成分也许有某些独特之处,促进了早期黑洞的形成。  

“早期宇宙中的气体也许仅由氢和氦构成,因为这是宇宙大爆炸产生的唯一两种元素,其它元素都是在恒星内部形成的。如果当时尚未形成恒星,就不会有其它元素。早期宇宙的这一化学构成,再加上气体的运动(或缺少运动),也许激发了早期宇宙中黑洞的诞生。”


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