如果黑洞遇到比它的质量更大的恒星会怎样?

城南镇北


毫无疑问,黑洞是宇宙间最不能招惹的天体,只要不是它的同类,任何东西靠近它都会被它吸入肚中,即便是大如恒星也是如此。



一般认为宇宙中的黑洞可以分为恒星级黑洞和星系级黑洞。相对而言,恒星级黑洞要更小一些,其质量下限在三倍太阳质量左右,史瓦西半径约5公里左右,但是即便是这么小的黑洞,就是已知最大的恒星R136a1(265倍太阳质量,直径4500万公里)靠近它,最终的命运也是被这个小黑洞吃掉。




黑洞之所以强大,就在于它有着无比强大的引力场,这种引力场强到可以大幅度扭曲时空,就连光线到达它的视界边缘,也会被它吸入其中,所以一旦大质量恒星靠近黑洞,它本身所有的物质黑洞都不会放过,因为黑洞从来不挑食。


其具体的景象通常是这样:恒星和黑洞多是以相互绕行的旋转状态相互靠近,恒星喷发出的气体会最先被黑洞所接收,这些气体会在黑洞的附近形成吸积盘,在吸积盘的内部,由于物质会被黑洞的强大引力拉成分子和原子状态,同时还会在急速的旋转中相互摩擦,而且分子和原子也都会被拉碎并且相互摩擦,这过程会产生极高的能量达到极高的温度,因此这里会发出极其明亮的光,这也是我们能发现黑洞的原因,而且迄今为止,我们所看到的所有黑洞,其实都是因为这种现象而看到的它外部的吸积盘。


由于两者的引力和气流的拖拽作用,黑洞和恒星会越来越近,黑洞对恒星物质的吸积作用也会越来越快,吸积盘也会越来越明亮,最终黑洞甚至会钻入恒星的内部,并且在短时间中将恒星整个吃掉,一切都结束之后,那么就会成为一片黑暗,什么也看不到,因为黑洞无论大小,都是不会发光的,只要没有物质被它大量吸入并形成吸积盘,我们就无法看到它。

如果一个三倍太阳质量的黑洞碰到了R136a1这个已知最大的恒星,其发生的情形将是上面大的类似,最终的结果就是黑洞因为吃掉了恒星而质量大幅增加,它的视界体积变大了很多,但是所有的物质到底去了哪里?如果它里面有一个奇点的话,那么奇点因为质量的增加,会有什么样的变化?还没有人清楚。



科普大世界


会合并成一个更大的黑洞。而在这个过程中,其实无所谓「谁吃谁」,这种主客关系其实只是一些人的幻觉。

比如我们人站在地面上,可以说地球吸引人,但也可以说人吸引地球。虽然地球比人的质量大很多,但严格的说,并没有谁吸引谁的关系,而是互相吸引的关系。

黑洞碰到质量更大的恒星,意味着这颗恒星的半径会远大于黑洞的半径(视界),但只要黑洞靠近,进入黑洞的物质就很难再出来(要出来只能靠霍金辐射)。

这就好像是一个穷人向富人借钱,每次都能借到,但总是不还。最终破产的一定是富人。

黑洞和大质量恒星的关系也差不多是这样的。黑洞只吃不吐,恒星只吐不吃。时间久了,大质量恒星肯定会被吃掉。

上面用「被吃掉」、「吃掉」这样有明显主客关系的语句,其实是为了理解、推演的方便。如果开上帝视角,其实就是两个天体合并,然后产生更大的黑洞。


章彦博


这要看距离有多远。黑洞的前身也是恒星,经过超新星爆发后才演变为黑洞。如果黑洞与恒星的距离足够远,黑洞就只是一个普通的天体,它与恒星之间的引力作用并没有什么特别之处,同样遵循牛顿的万有引力定律。黑洞会与恒星组成双星系统,只是黑洞无法发光而已,它们都会环绕位于它们表面之外的共同质心运动。由于恒星的质量比黑洞更大一些,所以共同质心更为靠近恒星。恒星的质量越大,共同质心越靠近恒星表面。不过,恒星质量不可能远超过黑洞,因为在一个双星系统中,如果恒星的质量极大,它会比黑洞的前身恒星更早演化为黑洞,因为恒星的寿命与质量成反比。它们的可能运动方式如下图所示:

如果黑洞与恒星的距离足够近,黑洞对恒星外层的引力作用要强于恒星对自身外层的引力作用,这意味着恒星超越了洛希瓣,所以黑洞的引力会把恒星外层的物质吸引过来,形成环绕黑洞旋转的吸积盘,并产生强大的X射线。目前,天文学家在银河系中发现的恒星级黑洞都属于这种类型,否则我们将无法探测到不会发光的黑洞。例如,距离地球1.8万光年的天鹰座V1343就是一个由黑洞和恒星组成的双星系统,其中恒星的物质不断流失到黑洞周围的吸积盘中,并在垂直于吸积盘的方向喷射出强大的X射线。

如果黑洞与恒星的距离超越了洛希极限,那么,恒星将会被黑洞的潮汐力撕碎。恒星的碎片将会环绕黑洞形成吸积盘,并且最终都会落入黑洞中。目前,天文学家还没有发现这样的情况,只找到恒星被超大质量黑洞吞噬的情况。


火星一号


毫不留情的吃掉。恒星遇到黑洞只能是个悲剧,不管多大都会被黑洞毫不留情的吃掉,就像吸牛筋糖一样的吸拉个一干二净。

在这个宇宙中,只有黑洞是最极端的天体,是天体食物链的顶端,任何物质遇到黑洞只能抓瞎,无可奈何。

这是因为黑洞的基本性质决定的。

黑洞这个天体的主要霸王条款有这么几点:

一是黑洞的逃逸速度大于光速。一旦进入黑洞的引力范围,没有什么能够逃脱得了。因为我们认知的世界最大速度就是光速,连光都逃脱不了,还有什么东西能大于这个速度可以逃脱呢?

我们地球的逃逸速度为11.2公里/每秒,太阳的逃逸速度为617.7公里/每秒,中子星的逃逸速度可达到每秒15万公里,一半光速,应该是除了黑洞最大的逃逸速度了。

所以一切天体,不管逃逸速度多大在黑洞面前都是小儿科,碰到黑洞只得乖乖就范。

二是黑洞中心是个奇点,密度无限大,因此一旦进入它的引力范围,就是史瓦西半径,就会被无限的重力所抓住。

三是黑洞中心奇点的曲率无限大,那里的时空被无限弯曲,一旦进入那里的所有的东西都无可奈何的无限向其中心掉落,与此同时全部信息都会淹没,变成同一种东西,一种看不见摸不着人类无法认知的玩意。

实际上这三个方面归结到一点,就是唯我独尊,黑洞无毛,什么天体也不在黑洞的话下。

所以再大的天体遇到黑洞也是秀才遇到兵,有理讲不清,只得乖乖就范。

除了宇宙初始时期大爆炸产生的原初黑洞(人类目前尚未观测到这种黑洞),或在大型强子对撞机中可能出现的人造黑洞,现在我们观测到的黑洞都是大质量恒星死亡的产物。

理论上最小的黑洞质量不小于3倍太阳质量,目前观测到的最小黑洞为太阳质量的14倍,是美国科学家发现的,位于银河系中心天蝎座,距离地球约28000光年。

正是由于黑洞的这种“霸道”的小吃大性质,一些刚刚形成的黑洞并不大,但由于吃掉一个又一个比它大很多的恒星,经过若干年的吸积,就会变成一个巨大的黑洞。

比如银河系中心人马座a超大质量黑洞,就有太阳质量的400万倍。

现在发现宇宙中最大的黑洞距离我们121亿光年,编号为S5 0014+81,其体量为太阳质量的400亿倍,史瓦西半径达到1190亿公里。

要知道如果太阳成为一个黑洞的话,史瓦西半径只有3公里,地球的史瓦西半径只有9毫米。在这个黑洞的史瓦西半径的图片里,整个太阳系从太阳到最远的冥王星一起放进去,才有一个像素点。

这就是可怕的黑洞,这些巨无霸都是靠吃冤枉长大得,它们吃进无数恒星天体才长成这个样子。

有人说总有一天,整个宇宙天体都会被黑洞全部吃掉,宇宙归于灭寂。这话虽然与标准宇宙模型提出的宇宙几个归宿风马牛不相及,但也不是没有一点道理,哈哈~

时空通讯观点,欢迎点评讨论。


时空通讯


假设一个芝麻大的黑洞,突然出现在地球表面,在不考虑黑洞寿命的情况下,地球将不断的被这芝麻大的黑洞吞噬掉。

以此类推,你觉得一颗大恒星死亡后产生的黑洞,遇到了年轻大恒星,会放它一条生路吗?显然不会,只要距离近到一定程度,照样会把年轻大恒星吃掉,或者说吸掉。

至于为啥会存在黑洞这种天体,就要去问广义相对论了,因为黑洞就是在相对论的框架下被推出来的。(其实在此之前,经典物理学时代,就有人假设过这类天体,它的逃逸速度大于光速,但总的来讲,这和现在的黑洞还是有很多差别的)

补充一点:开头第一段将到了不考虑黑洞寿命的情况,那黑洞的寿命和什么有关呢?

由于霍金辐射,寿命和它自身质量有关,质量越小寿命越短,像宇宙初期产生的一些小黑洞早就自行蒸发了。但这并不是说黑洞的普遍寿命很短,实际上一般的黑洞,你可以认为它几乎不会消亡。

期待您的点评和关注哦!


赛先生科普


生活中我们经常听过一句话,大于吃小鱼,小鱼吃虾米。认知中似乎都是大吃小。很多人会觉得绝对是质量大的恒星占据上风,但这种根本就不绝对,不但生活中有些东西不适用,更不适用于黑洞和恒星。

要知道,有些小鱼还吃大鱼呢?关键在于有没有一副好牙口。黑洞可是全宇宙最能吃的。几乎没有它干不下去的天体。


黑洞属于比恒星更高一级的存在,黑洞是由恒星而来,拥有恒星无法比拟的密度和引力。

当恒星遇到黑洞,由于恒星比较大,万有引力的相对作用下,可能会形成双星系统。如果恒星太过于靠近黑洞,黑洞强大的潮汐引力就会开始摧毁恒星,层层剥离恒星物质。这时的恒星会发出强大的能量和光芒。

剥离下的物质会源源不断的进入黑洞吸积盘,然后进入黑洞视界消失,视界内的黑洞会把所有恒星物质在强大的引力和压力小压得连物质结构都不存在,然后不断壮大自身。



这个时候的恒星和黑洞二者的状况就成了反比例,一个不断丢失质量,一个不断增加质量,最后恒星会完完全全被黑洞给“吃掉”。


豆丁科学


黑洞,超大质量视界黑洞遇到比它的质量更大的恒星会怎样?

首先,黑洞会被恒星照亮。

其次,黑洞会绕着恒星转转,恒星也得转。

接下来,转久了,相互转乏了,得歇歇,感情不好的,会分开,分道扬镳,转出感情的,两者会撞到一起,这一撞不要紧,两者必有一个会开肠破肚,表露真心,表得急了,会爆表,会炸,谁炸了谁,指不定。

最后,能剩下的,密度高的,会钻到另一方肚子里,钻进去后,开的肚皮会合上,成为胎儿,胎儿会变得越来越重,直至平衡或再爆。要是没爆,在外看来,还是个恒星,再远些,再远一些,看不到了,成了新的视界黑洞。


stemmer


如果黑洞遇到比它质量更大的恒星会怎样?

一般超新星爆发后的恒星会抛去大部分质量,初生的黑洞质量大都在3.8倍太阳质量左右,这个质量的黑洞与恒星比起来,在很多时候都没有大小优势!恒星不够致密,由于辐射压的存在,恒星表面物质是以一种等离子体的存在;因此两者相遇并不以质量取胜,会在两个天体的拉格朗日点位置,恒星会通过这个点被黑洞强大引力剥离恒星物质。

具体过程如下:在双星系统的演化过程中,我们可以将恒星与黑洞相遇看作是一个双星系统,黑洞会通过洛希瓣将超过洛希瓣的恒星物质吸走,称为洛希瓣溢流或洛希瓣超流( Roche-lobe overflow )。物质通过L1拉格朗日点(就是两者引力互相抵消的点)流向黑洞,形成明亮的黑洞吸积盘,这也是我们观测黑洞通常以X射线发现的主要原因。

因此无论两个天体大小与质量如何,黑洞与恒星相遇,只有黑洞慢慢吞并掉恒星,在黑洞面前恒星毫无招架之力,这是您想要的答案吗?


星辰大海路上的种花家


黑洞本身就是由大型天体内部能量耗尽后,没有任何已知能量可以抵挡引力压缩,最终坍塌形成。即便是质量比黑洞大的恒星,大概也只是被不断吞噬。

恒星也是因为质量大,但很多大质量恒星在还没有坍塌形成黑洞前,压力就已经使核发生聚变,而向外辐射的能量,可以抵消引力吸引聚集,平衡的结果就使得恒星能够稳定存在一定时期。但恒星质量不断丧失,并且恒星核聚变最终也只能到Fe,Fe之后的重元素核聚变就需要吸收大量能量,恒星引力不平衡超新星爆发、逐渐崩塌形成黑洞。




宇宙中,黑洞也是有大有小,只要质量达到叁个以上太阳,能量耗尽后就没什么力量能抵消引力作用,坍塌成黑洞。黑洞形成后就会开始从伴星吸收物质,形成吸积盘,释放大量能量,这个过程中,黑洞的质量不断增加,恒星质量却不断地减少。如果恒星质量比黑洞更大,它最终本身就会形成一颗黑洞,当它提前遇到黑洞,也只不过是不断地把自身物质投入黑洞。


来看世界呀


用不着那么多的理论去解释,尽量通俗的说,大家都能听得懂的,谁的质量大就谁赢,就这么简单,不管你是什么星体,只你质量大于对方你就占优势,差距不大的在接近时会行成双星系统,质量差距大的。分两种情况,要么围着质量大的转,要么被吞噬,看距离和本身的运行速度,如果地球质量比太阳大,那么太阳一样围这地球转,只要地球不超过太阳质量的1.4倍就行,因为超过这个质量的行星就爆炸了,超新星爆炸,而且炸的啥也不剩。所以你可以想象一下,地球质量如果是太阳的1.3倍,太阳就围着地球转了。你把地球可以换成其他行体。都一个道理。


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