吞噬途經的星雲、恆星和行星的流氓黑洞
流氓黑洞是銀河系中的中等質量黑洞。流氓黑洞是無形的,通過相互的重力作用,數百個黑洞形成的球狀黑洞群吞噬著途經的星體和星雲。
這些流氓黑洞不會對地球構成危害,但是它們會吞噬途經的星雲、恆星和行星。
美國田納西州范德比爾特大學物理天文學家凱利·霍利·巴克曼副教授稱為流氓黑洞,這是銀河系中的中等質量黑洞,它們是無形的,通過相互的重力作用,數百個黑洞形成的球狀黑洞群吞噬著途經的星體和星雲。這些流氓黑洞不會對地球構成危害,但是它們會吞噬途經的星雲、恆星和行星。流氓黑洞所作用的危險範圍是史瓦西半徑(或稱重力半徑),只有數百公里的作用範圍。這樣的距離對於地球並不影響。
黑洞是現代廣義相對論中,宇宙空間內存在的一種超高質量天體,由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名為黑洞。黑洞是由質量足夠大的恆星在核聚變反應的燃料耗盡而「死亡」後,發生引力坍縮產生的。黑洞的質量極其巨大,而體積卻十分微小,它產生的引力場極為強勁,以致於任何物質和輻射在進入到黑洞的一個事件視界(臨界點)內,便再無力逃脫,就連傳播速度最快的光(電磁波)也逃逸不出。
使用精密的計算機模型技術,巴克曼計算出中等質量和恆星等級黑洞的合併會產生數百個中等質量的黑洞,其合併產生的作用力能夠將中等質量黑洞以4000公里每秒的速度彈出黑洞群,這些黑洞的質量都是太陽的數倍,在星際太空中遊盪清掃吞噬著途經的星體和星雲,它們非常獨立,不屬於任何恆星體系,以高速運行著。因此天文學家稱它們是「流氓黑洞」。
黑洞就是中心的一個密度極大、時空曲率極高、熱量極高、體積極小的奇點(不是無限大,無限高,無限小)和周圍一部分空空如也的天區,這個天區範圍之內不可見。黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程;某一個恆星在準備滅亡,核心在自身重力的作用下迅速地收縮,塌陷,發生強力爆炸。當核心中所有的物質都變成中子時收縮過程立即停止,被壓縮成一個密實的星體,同時也壓縮了內部的空間和時間。但在黑洞情況下,由於恆星核心的質量大到使收縮過程無休止地進行下去,中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來的是一個密度高到難以想像的物質。由於高質量而產生的力量,使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。黑洞開始吞噬恆星的外殼,但黑洞並不能吞噬如此多的物質,黑洞會釋放一部分物質,射出兩道純能量——γ射線。
由於恆星質量很大,聚變產生的能量與恆星萬有引力抗衡,以維持恆星結構的穩定。由於聚變,氫原子內部結構最終發生改變,破裂並組成新的元素——氦元素,接著,氦原子也參與聚變,改變結構,生成鋰元素。如此類推,按照元素周期表的順序,會依次有鈹元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成,直至鐵元素生成,該恆星便會坍塌。這是由於鐵元素相當穩定,參與聚變時不釋放能量,而鐵元素存在於恆星內部,導致恆星內部不具有足夠的能量與質量巨大的恆星的萬有引力抗衡,從而引發恆星坍塌,最終形成黑洞。說它「黑」,是指它就像宇宙中的無底洞,任何物質一旦掉進去,就再不能逃出。跟白矮星和中子星一樣,黑洞可能也是由質量大於太陽質量好幾倍以上的恆星演化而來的。
當一顆恆星衰老時,它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料(氫),由中心產生的能量已經不多了。這樣,它再也沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量。所以在外殼的重壓之下,核心開始坍縮,物質將不可阻擋地向著中心點進軍,直到最後形成體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。而當它的半徑一旦收縮到一定程度(一定小於史瓦西半徑),質量導致的時空扭曲就使得即使光也無法向外射出——「黑洞」就誕生了。
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