黑洞是怎么形成的呢黑洞是怎么形成的呢?-聚上美

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黑洞是怎么形成的？ 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高密度而产生的力量，使得黑洞任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——伽马射线暴。　　也可以简单理解：通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生聚变。由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素。接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。跟白矮星和中子星一样，黑洞可能也是由质量大于太阳质量100倍以上的恒星演化而来的。　　当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。　　物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
黑洞都是怎样形成的？不只产生于超新星爆发，至少有4种形成模式

人类历史上首张黑洞的照片已经公布，关于黑洞是否存在的问题已经不必再争论了。那么黑洞是怎么来的呢？它们是怎样出现在宇宙中的呢？

由于黑洞不发光的特性，导致这种天体很难被看到，但是在宇宙中，黑洞并非一种罕见的天气，天文学家们认为，在银河系中至少就有1亿个黑洞，不过这些黑洞，绝大多数都是恒星级黑洞，此外就是少数星系级黑洞。

很多人都知道，大质量恒星发生超新星爆发可以形成黑洞，其实就黑洞的形成来说，可以说至少有4种生成模式，下面分别表述一下。

1.大质量恒星发生超新星爆发形成

银河系中绝大多数的恒星级黑洞，大部分都是由大质量恒星发生超新星爆发形成的，当质量超过太阳30倍的恒星到了主序星阶段的末期，其内部的核聚变，开始生成铁元素的时候，就会发生超新星爆发，这一瞬间，恒星内部的辐射压消失，引力完全占据主导作用，然而由于恒星的庞大质量，所以所有的物质都会向中心集中，在这一时刻恒星内部的高温高压，就会直接形成一个黑洞，而这个黑洞会迅速吸收恒星的物质，成为一个质量在太阳三倍以上的黑洞。

所以大部分的恒星级的黑洞都在太阳质量的3~100倍之间，不过有些恒星级黑洞会继续吸收附近恒星等天体的物质，或者与其他恒星级黑洞合并，成为质量在太阳的数百甚至数千倍的黑洞，但是质量超过太阳1000倍的恒星级黑洞非常少，因为黑洞对其他恒星物质的吸收以及黑洞的合并会历时很长时间，以如今宇宙138亿年的年龄还不足以形成很多大质量的恒星级黑洞。

2.宇宙大爆炸直接形成

我们银河系的中心黑洞人马座a*就是一个星系级黑洞，它的质量高达太阳的431万倍，已经被公布照片的m87星系中心黑洞，质量更是高达太阳的64亿倍，像这样的黑洞不可能是由恒星超新星爆发形成的，只有宇宙大爆炸的时候才可以形成如此巨大的超级黑洞。这是因为在宇宙大爆炸之时，某些区域中物质能量密度很高，从而直接形成了黑洞，这类的黑洞也是星系形成的原始力量，因为它们的强大引力可以吸附大量的物质在其周围，这些物质形成了原始的恒星，进而也就造就了星系。

必须指出的是，宇宙大爆炸之时形成的黑洞也并非全都是星系级的超级黑洞，也有一些小质量黑洞，有些这样的黑洞还没有地球的质量大，它们都被称为原初黑洞。

3.星体碰撞形成

上述两种黑洞形成模式之外，星体碰撞也是一种主要的星体形成模式，有些特大质量的恒星突然间又和一颗大质量的恒星碰撞到一起，那么在巨大的质量产生的引力作用以及两者的势能作用之下，相撞的恒星就不必演化到末期发生超新星爆发才成为黑洞了，而是在引力作用和势能作用下直接撞击成黑洞，即便这两种作用达不到成为黑洞的程度，也会在短时间中加速恒星内部核聚变的层级，导致其内部直接产生铁元素发生超新星爆发进而成为黑洞。

恒星之外，中子星的碰撞也会成为黑洞，因为中子星的质量也比较大，两颗中子星或者一颗白矮星与一颗中子星相撞的势能也是特别巨大的，再加上两者的质量引力作用，足以产生高温高压造就黑洞，因此恒星以及中子星的碰撞也是形成黑洞的一种常见模式。

4.高能粒子的碰撞形成微型黑洞

有理论物理学家认为一些高能粒子加速到接近光速时并使其撞击到一起，也会造就出一些极其微小的微型黑洞，不过这样的黑洞小到了普朗克单位的级别，会在霍金辐射效应之下瞬间蒸发掉，所以这种黑洞的产生比较特殊，它是在人为干预的情况下产生的，宇宙中不会产生这样的黑洞。

黑洞的产生基本不外乎如上4种模式，从黑洞的演变以及作用来看，它对宇宙的演变乃至星系的形成至关重要。比如我们的银河系，正是因为有了其中心黑洞人马座a*的存在，我们的银河系才能形成，而只有银河系形成了我们的太阳系也才能形成，太阳系形成才会有我们的地球和我们人类，因此，黑洞其实也是和我们人类的存在不无关系的。