宇宙黑洞如何形成

1樓：小舅舅有點帥

宇宙黑洞的形成過程：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**。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。

宇宙在早期由於局域空間的物質分佈過於密集，導致物質直接坍塌所形成的黑洞。它們的形成機制有別於通常情況下恆星坍縮形成的黑洞。可以想像的是，彼時的宇宙與當前它幾乎空蕩蕩的狀態是截然不同的。

極早期宇宙的溫度極高，物質分佈也呈現出極為稠密的等離子體態。原初黑洞就是在這個時期形成的。打個通俗的比喻，這就像在一鍋濃稠滾燙的熱粥裡撒上了一把黑芝麻。

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原初黑洞是指宇宙在極早期由於局域空間的物質分佈過於密集，導致直接坍塌形成的黑洞。早在上世紀60年代，物理學家澤爾多維奇和霍金分別指出了這類黑洞的理論可能性。它是宇宙中暗物質的候選者之一，可以作為種子黑洞在星系中演化形成超大質量黑洞，也可能是產生引力波的一種重要天體。

然而在標準宇宙學模型中，宇宙空間經歷了暴脹的迅速放大之後，會被拉扯得極為均勻，導致原初黑洞的產生率極低，不足以帶來令人期待的觀測效應。這為探測原初黑洞提出了挑戰。

中科大研究團隊提出了一種新的原初黑洞產生機制，利用暴脹時期的聲速振盪來共振放大原初物質密度擾動，使得原初黑洞的產生率達到天文觀測可檢驗的水平。

2樓：

黑洞的產生過程類似於中子星的產生過程

恆星的核心在自身重量的作用下迅速地收縮，發生強力**。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球。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象的物質。

由於高密度而產生的力量，使得黑洞任何靠近它的物體都會被它吸進去。人們無法直接觀察到它，物理學家也只能對它內部結構提出各種猜想。就像是一棟樓大廈的質量你不能直接測量一樣，但是你可以根據質量等於密度*體積可得一樣。

究竟黑洞裡面除了的物質具有什麼樣的特性，還有待於探索。

3樓：積極向上的廢人

當一顆巨大的恆星壽命終結時，會產生超新星爆發，黑洞就是在這個時候形成的（小一些的恆星死去時會形成緻密的中子星）。

從理論上來說，只要一顆恆星的質量足夠大（大於3倍的太陽質量就可以了），一旦進入這個死亡階段，就沒有任何力量可以阻止這顆恆星在引力的影響下持續塌縮，最終形成緻密的黑洞。

恆星的碰撞甚至會產生更大的黑洞。2023年12月，美國宇航局的斯威夫特望遠鏡剛剛啟用不久，就觀測到了強大的、短暫的閃光——伽瑪射線爆發。

隨後，錢德拉x射線天文臺和nasa的哈勃太空望遠鏡從爆發的餘暉中收集到了相關資料，天文學家們通過這些觀測資料最終得出結論，這個強大的射線爆發是一個黑洞與一箇中子星撞擊產生的，而這個撞擊則生成了一個新的黑洞。

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，以至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，便再無法逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出。

黑洞無法直接觀測，但可以藉由間接方式得知其存在與質量，並且觀測到它對其他事物的影響。藉由物體被吸入之前的因高熱而放出紫外線和x射線的“邊緣訊息”，可以獲取黑洞存在的訊息。推測出黑洞的存在也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行軌跡取得位置以及質量。

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恆星質量黑洞

在尺度譜上的一端，存在著數不盡的小型黑洞，它們是大質量恆星的殘留物。在整個宇宙中，這些恆星黑洞的質量通常是太陽的10到24倍大。通常，科學家們通過觀測黑洞對其周圍物質（例如恆星、星雲）吸積的過程中釋放大量的x射線，對其進行定位。

然而，大部分恆星黑洞在宇宙中孤立存在，是無法被人們觀測到的。根據計算那些質量足夠大，可以產生黑洞的恆星的數量來判斷，科學家們估計僅僅在銀河系中就有多達一千萬到一億個這樣的恆星黑洞。

特大質量黑洞

如果說恆星黑洞是宇宙中廣泛分佈的居民，那麼在尺度譜上的另一端，黑洞界的巨人——特大質量黑洞，則在宇宙中處於支配地位。特大質量黑洞的質量大約是太陽的數百萬甚至數億萬倍，但它的半徑卻和太陽差不多。

天文學家認為，特大質量黑洞存在於幾乎所有的大型星系的中心區域，甚至包括銀河系在內也有這樣的黑洞。人們可以通過觀察這些黑洞對其附近的恆星和氣體的影響發現他們的蹤影。

這些特大質量黑洞一旦形成，就會繼續大量地吸積周圍的氣體和塵埃，以及星系中心豐富的其他物質，於是這樣的黑洞就會越來越大。

關於特大質量黑洞的形成機制，有一種說法是，特大質量黑洞是成百上千個恆星黑洞互相融合的結果。此外，還有一種假設是由巨大的氣體雲迅速塌縮形成。

第三種說法是，在緊湊的星團中，恆星間的相互碰撞產生一系列連鎖反應，形成質量極其巨大的恆星，然後這些質量極其巨大恆星塌縮，會形成數箇中等質量黑洞。

繼而，這個星團會沉入星系中心，其中的中等質量黑洞又會相互合併，最終形成特大質量黑洞——這個假說同時引入了中等質量恆星的存在。

4樓：炎個夏

具體形成方式如下：

當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料，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

5樓：可愛的大婕妤

超大質量黑洞的形成有幾個方法。

一、最明顯的是以緩慢的吸積（由恆星的大小開始）來形成。

二、另一個方法涉及氣雲萎縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體。該星體會因其核心產生正負電子對所造成的徑向擾動而開始出現不穩定狀態，並會直接在沒有形成超新星的情況下萎縮成黑洞。

三、第三個方法涉及了正在核坍縮的高密度星團，它那負熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度。最後是在大**的瞬間從外壓制造太初黑洞。超大質量黑洞平均密度可以很低，甚至比空氣密度還要低。

這是因為史瓦西半徑與其質量成正比，而密度則與體積成反比。

“黑洞”一詞命名者、美國著名物理學家約翰·惠勒教授曾經說過：今後誰不熟悉分形幾何，誰就不能被稱為科學上的文化人。

中國著名學者周海中教授曾經指出：分形幾何不僅展示了數學之美，也揭示了世界的本質，從而改變了人們理解自然奧祕的方式；可以說分形幾何是真正描述大自然的幾何學，對它的研究也極大地拓展了人類的認知疆域。可見，分形幾何有著極其重要的科學地位。

黑洞是宇宙中最神祕的自然現象。它為什麼具有分形幾何特徵，其原因現在還是一個謎。

6樓：咪浠w眯兮

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**。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，連中子間的排斥力也無法阻擋。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象的物質。由於高質量而產生的引力，使得任何靠近它的物體都會被它吸進去。

當一顆恆星衰老時，它的熱核反應已經耗盡了中心的燃料，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。

美國宇航局有關一個超大質量黑洞及其周圍物質盤，炙熱的物質團（一個呈粉紅色，一個呈黃色）每一個的體積都與太陽相當，環繞距離黑洞較近的軌道執行。科學家認為所有大型星系中心都存在超大質量黑洞。

黑洞一直在吞噬被稱之為“活躍星系核”的物質。由於被明亮並且溫度極高的下落物質盤環繞，黑洞的質量很難確定。根據刊登在《自然》雜誌上的一篇研究**，基於對繞黑洞執行物質旋轉速度的計算結果，37個已知星系中心黑洞的質量實際上低於此前的預計。

物理學家組織網2023年9月25日（北京時間）報道稱，新研究中梅爾西尼—霍頓描述了一種全新的方案。她和霍金都同意，當恆星因自身的引力發生坍塌時會產生霍金輻射。但梅爾西尼—霍頓認為，發出這種輻射後，恆星的質量也會不斷地發生損失。

正因為如此，當這些恆星坍縮時就不可能達到形成黑洞所必須的質量密度。

7樓：帥氣的小宇宙

黑洞的形成：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。

8樓：烊是千璽的烊

依據阿爾伯特-愛因斯坦的相對論，當一顆垂死恆星崩潰，它將聚整合一點，這裡將成為黑洞，吞噬鄰近宇宙區域的所有光線和任何物質。

宇宙黑洞如何形成

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黑洞是怎樣形成的，黑洞是如何形成的？

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