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關(guān)于恒星及黑洞的一些常識(shí)

 圓二書齋 2019-02-27

黑洞由燃料耗盡的恒星形成,且恒星的質(zhì)量大于2~3倍太陽質(zhì)量。



恒星的能量來源于氫聚變?yōu)楹に尫诺哪芰俊?br>


恒星質(zhì)量越大,內(nèi)部壓力越高,溫度也越高,當(dāng)內(nèi)部溫度達(dá)到2千萬度就能開始核聚變。


只有內(nèi)部一小部分的氫參與聚變,其外的氫因?yàn)闇囟冗_(dá)不到而不會(huì)發(fā)生聚變。


外層的氫需要依靠對(duì)流進(jìn)入聚變層。


質(zhì)量越小的恒星對(duì)流越順暢,幾乎所有的氫都會(huì)參與聚變,所以小質(zhì)量的恒星壽命長(zhǎng)。


質(zhì)量越大的恒星對(duì)流越困難,只有少量的氫能對(duì)流進(jìn)聚變層。


質(zhì)量越大的恒星,內(nèi)部溫度越高,聚變反應(yīng)越劇烈,消耗氫也更快。


一旦氫不能及時(shí)進(jìn)入聚變層,氫聚變就會(huì)停止。


從氫聚變開始到結(jié)束這段時(shí)間的恒星稱為主序星。



聚變產(chǎn)生的高溫能抵抗恒星質(zhì)量的引力,不至于被質(zhì)量無限壓縮。


當(dāng)氫聚變停止后,沒有足夠能量產(chǎn)生,不能抵抗引力,恒星會(huì)繼續(xù)向中心壓縮。


壓力也會(huì)產(chǎn)生高溫,壓縮到一定程度,溫度升高到能觸發(fā)氦聚變,氦聚變?yōu)樘肌?/p>


氦聚變會(huì)對(duì)一路高歌猛進(jìn)的引力產(chǎn)生一個(gè)向外的推力,把整個(gè)恒星的物質(zhì)往外推。


引力和氦聚變的推力不會(huì)很快平衡,有一個(gè)此消彼長(zhǎng)、彼消此長(zhǎng)的類似彈簧的過程。


這個(gè)過程會(huì)把恒星外層的物質(zhì)拋出去。



氦聚變停止后,引力繼續(xù)把恒星的物質(zhì)向中心壓縮。


壓縮產(chǎn)生高溫,觸發(fā)碳聚變。


又一個(gè)類似彈簧的過程,恒星外層物質(zhì)再被拋灑。


從氦聚變開始,維持的時(shí)間越來越短,拋灑的力量和頻率越來越高。


直到聚變產(chǎn)生鐵,其后的反應(yīng)不會(huì)再產(chǎn)生能量,只消耗能量。


于是在引力作用下,恒星開始不受限制的壓縮。


物質(zhì)由原子構(gòu)成,原子由原子核和外層的電子組成,原子核帶正電,電子帶負(fù)電。


恒星收縮直到壓縮電子的活動(dòng)空間,讓電子更加靠攏。


電子之間的磁力比引力大百億億倍,如果恒星質(zhì)量不夠大,質(zhì)量產(chǎn)生的引力會(huì)在磁力面前停住腳步。


這時(shí)候產(chǎn)生的就是白矮星。



如果恒星質(zhì)量再大些,就會(huì)壓垮磁力,把電子壓進(jìn)原子核。


電子被壓進(jìn)原子核,與帶正電的質(zhì)子中和變成中子。


如果恒星質(zhì)量不夠大,只能把電子壓進(jìn)原子核,恒星的收縮就會(huì)停住腳步。


這時(shí)候產(chǎn)生的就是中子星。



中子的簡(jiǎn)并力我還不怎么了解,只知道有這么回事,力量比電子簡(jiǎn)并力大得多。


如果恒星質(zhì)量足夠大,其產(chǎn)生的引力能夠強(qiáng)過中子簡(jiǎn)并力,那么恒星的收縮就無法阻擋了。


黑洞就此產(chǎn)生。

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