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宇宙黑洞里面是什么,宇宙黑洞是什么样子的图片(中子星物质已经很难用元素诠释)

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内容导航:1、宇宙黑洞里面是什么2、中子星物质已经很难用元素诠释,那么黑洞里面到底是什么物质?

1、宇宙黑洞里面是什么

宇宙黑洞里面是什么呢?对天文爱好者来说这个问题充满了诱惑,因为目前还没有人探测出宇宙黑洞里面是什么物质?下面就让我们一起去探索和了解这方面的内容吧。

操作方法

黑洞除了引力波被发现之外,实际上就没有探索到什么有效的数据,不过,由于它强大的质量,能够将恒星扯进去,连光都出不来,由此而知在黑洞里面是相当危险的。

很多大质量的黑洞都是在星系的中心,是它们提供的引力,让一个星系能够聚拢然后不停的围绕着它旋转。类比太阳系的话,就能发现,这样一个中心天体,拥有绝对强大的质量。

最大的可能就是,黑洞中是一个极度扭曲的空间,根据牛顿和爱因斯坦的理论,物体的质量越大,周围的空间扭曲就越厉害,引力波又证明黑洞在旋转,快速的旋转,让其内部的空间可能是被扭曲成了线形。

黑洞可能会撕裂一切,就连最小的细胞也要被撕裂得极为细碎,如果一个人类进去,可能拿水瓢都装不起来。这也只是一种猜测。

目前人类已知的黑洞一共有两种: 由大而重的恒星组成的恒星质量黑洞,还有处在星系中心的特大质量黑洞。

特别提示

宇宙黑洞里面究竟有什么物质,现在人类的一切都只是猜测,因为黑洞的引力大到连光都逃不出来,所以以人类目前的科学技术水平无法探测黑洞里面是什么,但相信总有一天,随着科学水平的发展,人类一定能打开这个谜。

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2、中子星物质已经很难用元素诠释,那么黑洞里面到底是什么物质?

黑洞,是宇宙中最诡异的天体,通常是大质量恒星死亡后的产物,也就是恒星的“坟墓”。

很多人认为黑洞的密度无限大,这种说法并不严谨。所谓的“无限大”只是黑洞中心的奇点,并不是指黑洞本身。

黑洞都有事件视界,事件视界是时空的分界线,任何物体一旦越过事件视界就会被黑洞完全吞噬。黑洞的事件视界会组成一个球面,这个球面通常会被认为“黑洞”。

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这个事件视界其实就是黑洞的史瓦西半径,公式为:R=2GM/C²,其中R就是史瓦西半径,M质量,G是引力常数,C光速。可以这样通俗理解:逃逸速度等于光速时计算出的R就是一个天体的史瓦西半径。而想要逃出黑洞事件视界,需要超光速才可以,但宇宙的速度极限就是光速。

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那么黑洞里面到底是一个什么状态呢?尤其是奇点,到底是由什么组成的呢?

我们都知道,万物都是由原子构成的,而原子又是由原子核(质子中子)和电子构成。

但是原子仍旧可以被压缩。比如说我们的太阳最终会变成白矮星,白矮星就是太阳死亡过程中向内急剧坍缩形成的。白矮星密度非常高,组成白矮星的物质已经完全不能用元素周期表里的元素解释了。

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通常情况下,质量在三个太阳以下的恒星死亡之后会成为白矮星,比如我们的太阳在50亿年之后就会开始向白矮星演化。

白矮星物质密度非常高,原子被压缩得很厉害,但电子仍旧没有被压缩到原子核上,依靠着“电子简并压”支撑着。

何为“电子简并压”?简单讲,两个或者两个一样的费米子(组成物质的基本粒子)不能处于同等状态(比如说电子,不能处于同一个轨道),这就是泡利不相容原理。

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这种不相容决定了费米子之间会出现无法相容的压差,白矮星内部就靠压差支撑着,不会继续向内塌陷。

但即便是这样,白矮星密度已经高得吓人了,每立方厘米可以达到数吨,比如今已知的任何元素都要高得多。

密度如此之大,意味着白矮星会吞噬靠近的物体,比如说经常会吞噬附近的恒星,然后质量不断增加,达到一定程度(钱德拉塞卡极限,1.44倍太阳质量),即便是电子简并压也无法抵抗巨大的引力。此时白矮星物质会继续向内坍缩,引发聚变,最终电子被压缩到原子核,与质子结合形成中子,一颗中子星就诞生了。

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中子星的密度比白矮星要大得多,每立方厘米达到十亿吨,简直无法想象!

中子星引力巨大,但它并没有因为巨大的引力继续向内坍缩,这是因为中子简并压(与电子简并压类似)与强大的引力保持平衡。但如果中子星质量增大,达到奥本海默极限(三个太阳质量以上),中子简并压再也地方不住引力,中子星就会继续向内塌陷。

于是,黑洞便诞生了!

这里需要强调一下,黑洞并不一定非得是中子星产生的,如果一个恒星质量巨大(通常达到8倍太阳质量),恒星在死亡之后也会坍缩为一个黑洞。

恒星在氢燃料耗尽之后,核心会继续发生聚变,氦聚变,然后是碳,氧等。大质量恒星甚至能一直聚变到铁元素,然后就停止了。

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由于铁元素是最稳定的元素,别铁更轻的元素聚变时都会释放能量,而铁元素要发生聚变必须吸收能量才可以。

超大质量恒星在向内坍缩的过程中会产生巨大能量,让铁元素继续聚变成更重的元素,然后发生剧烈爆炸,这就是所谓的超新星爆发。

超新星爆发的过程中,把外层物质喷洒到浩瀚星际空间,成为下一代恒星行星的原材料,最后剩下一个黑洞或者中子星。

超新星爆发非常剧烈,是仅次于宇宙大爆炸的猛烈宇宙事件,如果在100光年内发生超新星爆发事件,地球会瞬间被摧毁。

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话说回来,中子星物质的密度已经大得让我们无法描述了,那么组成黑洞奇点的物质到底是什么呢?

目前或许只能用科幻的思想加以描述了,甚至不能用“物质”来描述。

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想想看,把中子星里面的中子也完全碾碎了,压缩成体积无限小的奇点,这本身就超出了我们的认知。

即便是在数学领域,“无限”这个概念也带给人类很多不解,曾经制造了三次数学危机,直到目前也没能完全解除危机。

而有黑洞的事件视界是时空的分界线,意味着黑洞内部肯定不再是我们熟知的时空,或许就是传说中的“超时空”,那里也很可能隐藏着我们梦寐以求的终极奥秘!

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