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比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?

發布時間:2019-08-01 12:30:35  作者:宇宙探索  來源:宇宙探索  閱讀:160

      再大的恒星都吞不了黑洞,反而越大的恒星越容易被臨近的天體給偷走物質,這是什么原因呢?
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      一、為什么越大的恒星越脆弱?
      在大家的印象中,大的另一個含義也就意味著強壯,要不然就不會有以大欺小這種說法了!但在恒星界卻是另一個概念,因為恒星的大是有原因的,一種是本身體積龐大,而另一種則是因為恒星的不同演化階段所導致,我們先來說說恒星演化所導致的紅巨星!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      1、紅巨星
      紅巨星是從黃矮星開始到40倍太陽質量以下恒星特有的一個演化階段,它是一顆恒星演化到末期一個極度不穩的燃燒階段!質量在小于2.5倍太陽質量以內的恒星,輻射層的存在使得氦元素堆積在核心,當氫元素消耗殆盡后失去輻射壓支撐的外殼將會發生坍縮,將會突然達到氦點燃聚變的溫度,一分鐘之內堆積在輻射層內的氦元素即聚變成碳元素,并產生大量的能量向外殼傳遞,出現所謂的“氦閃”!而外部氣殼也在一次次氦閃中逐漸脫離恒星成為行星狀星云!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      質量在9-40倍之間的恒星在內核氫元素耗盡后則會繼續燃燒外圍氫元素,而內核氦元素則會收縮達到聚變溫度,從而產生更大的能量,導致外殼極度膨脹,表面溫度則繼續下降而偏紅,這就是紅巨星的來歷!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      迄今為止發現體積最大的紅巨星是盾牌座UY,假如將它放到太陽系,它的直徑達到了土星軌道附近!但它的總質量只達到了太陽的7-10倍!
      2、超過愛丁頓極限的恒星
      在這里應該簡單了解下愛丁頓極限,恒星的一輩子都是輻射壓和引力平衡的結果,無論是紅矮星還是黃矮星或另一個發展階段的紅巨星,只有一點不一樣,哪個略占上風,小質量恒星比如黃矮星,初期輻射壓對抗引力坍縮,恒星維持正常發光,但后期氦元素燃燒輻射壓劇增,將會導致恒星出現膨脹,這就是紅巨星的來歷!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      但有一種恒星,誕生后輻射壓與引力就幾乎處在了臨界狀態,劇烈的恒星風使得大量的恒星物質逃離了恒星,因為恒星的引力已經無法束縛住恒星咆哮的核心!這種就是處在了愛丁頓極限的恒星,質量大約是太陽的150倍!
      二、能吞噬恒星不止是黑洞,還有白矮星、中子星!
      Ia型超新星爆發就是我們要聊的話題,因為這樣的恒星天文學家非常感興趣!它是一顆白矮星和恒星或者紅巨星的組合,大部分是與紅巨星的組合,因為膨脹后的恒星物質剛好落入了白矮星的洛希瓣,它將大量吞噬恒星物質!
      白矮星有一個特性,它是內核質量低于1.44倍太陽質量的恒星坍縮而成,因為質量不夠它只能坍縮成電子簡并態物質組成的天體,稱為白矮星,它恒星終極命運中最后還保留物質特性的天體,比如碳氧白矮星!它的這個特性非常奇妙,即:吞噬伴星物質后超過1.44倍太陽時即發生Ia型超新星爆發,因為爆發時質量非常恒定,爆發的光度一致,因此天文學家經常用它作為標準燭光,因為我們已經知道Ia型超新星爆發時的能量級別,那么只要測算光度即可知道目標星系與我們之間的距離!
      當兩個天體接近時候,兩個天體的臨界等位面會在他們之間的拉格朗日點交會,在兩個天體間形成一個8字形的瓣形狀,當恒星物質超越了恒星的洛希瓣,擴展到了洛希瓣外時,它將被另一顆致密天體所吸引而通過拉格朗日點落入另一顆天體!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      上述式中,r1為天體的洛希瓣,M1和M2分別為大天體和小天體的質量,A為兩個天體之間的距離。我們會發現,致密天體總是在這個拉鋸戰中占優勢,比如白矮星和紅巨星在相互接近的過程中,白矮星的洛希瓣始終會在其周圍,而紅巨星的則因為密度極低,因此它的洛希瓣會逐漸縮小到恒星內部,此時兩者之間的恒星物質交換即刻發生,只是白矮星屬于接收方,恒星則慢慢被白矮星所吞噬!
    比黑洞質量大很多的恒星可以吞噬黑洞嗎?
      恒星在面對致密天體的小弟弟-白矮星時已經束手無策(但只要恒星夠大,白矮星將會超過1.44倍太陽質量時自爆,比如第谷超新星,恒星最后存活),那么在面對更進一步的中子星時根本無招架之力,最后與致密天體的祖師爺黑洞對決時直接就棄械投降了!但這并不是黑洞想要的,因為黑洞真正的目的是將恒星徹底吞噬!
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