宇宙的黑洞是怎么样形成的 _天文地理

想必有很多人都知道黑洞，但是现在人们对黑洞的探索也仅在表面。下面是5068网小编为你精心推荐的黑洞形成的原理，希望对您有所帮助。
黑洞形成的最基本原理
黑洞是一种引力极强的天体，就连光也能被吞噬。当恒星死亡时，巨大的内核崩塌并收缩，导致引力被浓缩到一个很小的区域，当这个范围小到一定程度(小于史瓦西半径)时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。
至于黑洞是怎么形成的，当一个比质量大8倍以上的恒星死亡时，它们会在引力的挤压下发生爆炸，形成超新星。科学家们发现，有些恒星更为庞大。这些超巨星比太阳还重100倍，它们死亡时引发了宇宙中最剧烈地爆炸，形成了超超新星，黑洞就是这样诞生的。
我们以大犬座VY超巨星为例，它是人类已知的最大恒星，直径约30亿公里。像所有恒星一样，它就像一个不断向外喷发能量的核聚变反应堆，于此同时它的强大引力向内挤压。几百万年以来，核聚变和引力互相抗衡。当恒星的燃料耗尽，核聚变也随之停止，引力赢得了最终的胜利!
一毫秒后，恒星的内核被引力压缩至原体积的几分之一，一个婴儿黑洞诞生了。它立即从内部开始吞噬恒星的剩余部分，其吞噬速度相当于每秒100万个地球质量。这一过程只需要不到几毫秒，恒星的其它部分甚至还没有反应过来，内核就已经被吞噬了，所以此时恒星已经成为了行尸走肉。
随后，失去内核的恒星整体结构开始向黑洞中心轰然倒塌并引发剧烈爆炸，爆炸产生的能量可以比太阳100亿内里释放的所有能量还多100多倍。当恒星爆炸的灰烬散去之后，黑洞将从恒星的内部显现出来。
黑洞形成原因
宇宙早期的星云物质–绝大部分是氢的极其稀薄的气体–由于自身的引力作用而收缩成恒星。由于收缩过程中气体原子相互碰撞的频率和速度越来越高，导致气体温度上升并最终使恒星发光。当温度如此之高，以致于氢原子碰撞后不再离开而是聚合成氦，这被称为”热核聚变” 。聚变释放出的巨大能量使恒星气体的压力进一步升高，并达到足以平衡恒星内部引力的程度，于是恒星的收缩停止下来，并在相当长的时间里稳定地燃烧。当恒星耗尽了这些氢之后，由于核反应的减弱而开始变冷，恒星气体的压力不足以抵抗自身引力的而导致恒星重新开始收缩。恒星中的氦元素发生聚变形成碳或氧之类较重的元素。但这一过程并没有释放太多的能量，恒星继续收缩。
诺贝尔奖得主，印度裔美籍科学家强德拉塞卡在1928年指出，由于”泡利不相容原理”(在同一轨道不存在两个运动状态完全相同的粒子)的作用，当恒星进一步缩小时，物质粒子靠得非常近并且必须严格地遵守不相容原理，因而粒子之间发散的趋势平衡了恒星自身的引力，使恒星不再缩小。如果这个不相容原理引起的排斥力是电子间产生的，那么恒星将坍缩成为一颗半径为几千英里，密度为每立方英寸几百吨的冷恒星–“白矮星” 。科学家们已经观测到大量的白矮星。坍缩的另一种形式为”中子星”–它上面的的电子早已被引力拉到质子上，因此这种恒星全部由中子组成，并靠中子间不相容原理引起的排斥力抗衡自身引力以维持”体形” 。它们的半径只有10英里左右，密度为每立方英寸几亿吨。中子星同样已经为观测所证实。
强德拉塞卡同时计算出，当恒星质量大于太阳质量的一倍半时，即使不相容原理也无法阻挡恒星的继续坍缩，恒星将无休止的收缩，直至体积为零!此时的物质密度和空间–时间曲率将无穷大。所有的科学定律将在此失效。这就是我们前面所提到的”黑洞奇点” 。
事实上存在着这样一种情形：超过强德拉塞卡极限的恒星在耗尽自己的燃料时，它们可能会在被称为”超新星爆发”的巨大爆炸中抛出大量的物质，使自己降到极限质量之下从而避免坍缩。但这不可能总是发生，即使总是发生，那么如果将额外的物质加在白矮星或中子星上，结果又将这样呢?