黑洞有能力吃掉恒星,这些被吃掉的物质去了哪里?

一条波浪大河宽


这里引用一个道家的术语来解释黑洞里的物质到底去了哪里,那就是“虚”,用佛家的话来说,就是“空”。

“虚”是什么呢?不是“没有”的意思。《周易》里所谓“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦”而“八卦”则“生万物”。这里面“太极,两仪,四象,八卦”就是“虚”的部分,看不见,摸不着,但又可以证明它的存在,而“万物”则是“实”的部分,就是能看得见,摸得着的这一切。而根据相生的关系,“虚”是核心,而“实”只是表象。

这个道理,是可以用来解释宇宙中的一些现象的。比如,暗物质,暗能量等。

科学家们通过观测,计算得知,银河系不但在进行着高速的自转,同时还更高速的公转,并且更高速的向宇宙边缘飞去。而无论是“银心”位置的“黑洞”,还是银心的总质量,哪怕是整个银河系里所有可见物质的总质量。都无法提供如此巨大的万有引力。换句话说,如果不是某种物质在提供如此巨大的万有引力,银河系早就在自转中解体了。

于是,科学家们发明了一个词--“暗物质”。它不可观测,但可以论证它的存在,而它存在的意义就是只提供足够的万有引力。

不但银河系如此,宇宙中的其他星系也是如此。如此,推算下来,整个宇宙中,“暗物质”占据了超过三分之二的质量。

但,黑洞不同于暗物质,虽然都不可观测,但至少可以论证出黑洞的位置。

那么,黑洞“吃掉”的东西去哪儿了呢?

首先,看黑洞是如何形成的。这么说吧,太阳最终将演化成一个白矮星,这个白矮星的质量大约是太阳质量的八分之一。由于白矮星的内部没有了核聚变,因此,它只受到来自于本身的万有引力和原子之间的斥力。根据万有引力定律,质量越大,万有引力就越大,而万有引力越大,就越挤压白矮星本身。当万有引力超过了原子间的斥力的时候,就会把原子外围的电子压入原子核内而形成中子,这样,白矮星就变成了中子星。中子星质量一般低于2个太阳质量,半径通常只有几十公里。而当中子星的质量超过了2个太阳质量时,在强大的万有引力下,中子星将会压碎其自身的中子,而使得中子进入“夸克”状态,如果是更大的中子星的话,“夸克”将会被继续压碎,最终形成了一个质量巨大但体积无限无限小的“奇点”。这个奇点就是所谓的黑洞了。

其次,就是潮汐力,潮汐力指对一个物体的最远点和最近点的引力差,比如地球对人的头和脚的引力是不同的,但人的身高相较于地球庞大的半径而言,可以忽略不计,因此,人感受不到潮汐力的存在。但在黑洞面前,情况就不一样了。因为黑洞的半径无限无限小,因此,产生的潮汐力无比巨大。任何靠近它的物体都会被撕碎和吞噬。以人为例,人如果要变成一个“奇点”的话,半径只有10^-25厘米,然而,就是在么一个连显微镜都看不到的东西,却可以瞬间撕碎并蚕食地球,地球将成为“奇点”的一部分,质量还在,但体积没了。奇点进而会蚕食整个太阳系。包括太阳在内的一切天体都会因为巨大的潮汐力而被肢解和蚕食。最终成为了这个奇点的一部分。

这就是为什么黑洞越小越残暴的原因。

最后,被蚕食的恒星都去哪儿了呢?答案是质量还在,但体积可能没有了。因为黑洞不可观测,只能通过观测它的视界半径来推算它的质量。至于被蚕食的恒星,在某个黑洞中的大小和比重,也就只能在推论的基础上,继续推论了。

归根到底,“实”的终点是“虚”。


陌上云白


被黑洞捕捉到的恒星,并不是大家想象中的那样被黑洞一口吞掉。由于角速度的存在,恒星会被黑洞巨大的引力撕裂,在这个过程中恒星的一部分物质会逃逸出去,而其它的物质沿着螺旋状的轨道落入黑洞的吸积盘。

这个吸积盘是一种围绕着黑洞旋转的、由弥散物质组成的盘状结构,落入吸积盘的恒星物质会在这里被不断加速,一些质量巨大的黑洞甚至可以将这些物质加速到接近光速。在如此高的速度下,恒星的物质会被撕裂成碎片,在摩擦力和引力的作用下,它们的温度也会升得很高,从而发出极为明亮的光,这个过程被称为“潮汐瓦解事件”。

吸积盘并没有进入黑洞的事件视界,黑洞的引力不足以约束所有的物质,当吸积盘增大到黑洞不能有效控制时,就会有一部分发生破裂,强大的冲击波会将一部分物质喷射出去,就像黑洞打了个饱嗝一样。因此,黑洞通常都不会将恒星的物质全部吞掉,在“潮汐瓦解事件”中,会有一部分恒星物质逃跑了。

从常理来讲,进入黑洞事件视界的物质,就不可能从黑洞表面逃逸出去了,它们会向黑洞的奇点(一个密度无限大、体积无限小、时空曲率无限大的点)靠拢,并最终失去维度从而在宇宙中消失。但如果黑洞真是这样这进不出,那它的质量就会无限增加,其事件视界的范围也会无限扩张,说不定整个宇宙都会被它吞噬掉,显然这是不可能的,因此科学家们提出了不同的见解,下面我们来看一看。

白洞理论

爱因斯坦的广义相对论指出,在宇宙应该存在着一种特殊的天体--白洞,它的特性与黑洞完全相反,是“只出不进"的天体。白洞只向外提供能量和物质,不吸收任何的东西,它是宇宙的喷射源。如果白洞真的存在的话,那么我们有理由相信在黑洞的另一头就是白洞,黑洞在这头吸收物质,白洞在另一头喷射物质,而被黑洞吃掉的恒星最终会通过白洞回到宇宙。

霍金辐射

史蒂芬·霍金教授认为黑洞会以某种特殊的方式向外辐射能量,他指出在宇宙空间中,会不停的产生成对的正反虚粒子,然后又在瞬间湮灭。当这样的情形发生在黑洞边界时,有可能会出现这种情况:成对的虚粒子中的一个被黑洞捕获,另一个却逃逸了,在这个时候,这个逃逸的虚粒子就带走了黑洞的能量,这就是著名的“霍金辐射”。因此我们可以认为,被黑洞吃掉的恒星物质,最终会通过“霍金辐射”的方式被释放出来。

M理论

而M理论则认为,我们的宇宙只是“一层宇宙膜”,它是来自高维宇宙的投影,在我们所处的宇宙膜之外,还有很多其他的宇宙膜。而黑洞具有强大的时空扭曲能力,能够在这些宇宙膜之间形成一个通道。如果真是这样,那么被黑洞吃掉的恒星,有可能就进入了另一个宇宙。

另外再说一个广义相对论描述的很有意思的场景,如果我们呆在黑洞外面,目送一个物体进入黑洞,这时我们就会看到这个物体在靠近黑洞的过程中会越来越慢,并最终定格在黑洞的事件视界。也就是说,从我们的视角来看,这个物体永远没有进入黑洞!


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魅力科学君


众所周知,黑洞——Black Hole——是宇宙中最神秘的天体,从名字来看,就非常危险。

黑洞的概念一经提出,就成为很多人关注的焦点。

但是,对于黑洞,还有太多的未知的东西等待我们人类去研究。

01

黑洞的经典形象

众所周知,黑洞——Black Hole——是宇宙中最神秘的天体。

从黑洞的概念一经提出,就成为很多人关注的焦点。

黑洞是一个超强引力源,强到可以扭曲时空,这使得连宇宙中跑的最快的光都会被它拉住,而逃不出它的“魔掌”。

它就像自己的名字一样,是个黑暗的洞穴——这个洞穴是在成形于时间和空间之上的。这个洞穴,在不断地吸积着周围的物质,从而使自身的质量增加。

这个洞穴,是还是光子的“牢笼”,它“贪得无厌”,永不停息地吞噬着周围的一切!

这就是黑洞的经典图像。

02

霍金发现黑洞蒸发现象

在1974年,史蒂芬·霍金的发现,改变了黑洞的经典图像:

霍金发现,黑洞已不是完全“黑”的,也不单纯是个“洞”,它既可以通过吸积物质使质量增加,也可以向外发射物质,从而使质量减小——这被称为黑洞蒸发现象。

所以,黑洞并不是只吃不拉的饕餮!

在量子力学里,真空并不意味着没有任何场,粒子或能量。量子真空是一种能量为最低的状态,它只是被称作“真空”而已,实际上能量为零的状态是不存在的。

在黑洞的视界墙处,粒子在不确定原理的作用下,虽然没有跳出黑洞的视界墙,但是从一个隧道不断逃出,从而发射出来——黑洞向外发出粒子。

03<strong>

黑洞的寿命

霍金的计算表明,黑洞的蒸发辐射具有黑体的所有特征,对史瓦西黑洞来说,温度与质量成反比。(注意,黑体辐射强度随温度上升而增强)

越小的黑洞蒸发越快,消失的越快,寿命就越短;

越大的黑洞蒸发越慢,生命也就越长。

小的黑洞,寿命可以只有几秒钟;大的黑洞,寿命可能有几百亿年——比宇宙存在的时间还要长!

但是,黑洞不会永恒的增长,它所吞噬的物质,以蒸发的方式释放出来。


宇宙物理学



这几天来因为黑洞照片的公布,宇宙中最为神秘的黑洞又一次来到了风口浪尖,但我们千万不要被黑洞的名字所迷惑,事实上黑洞也是一个球体,并不是一个二维平面。

宇宙中的黑洞都是由大质量恒星坍缩而形成的,而位于星系中央的超大质量黑洞则是由若干黑洞融合而成的,这些黑洞强大的引力使得周围恒星不断的绕其公转,而一旦某颗恒星距离黑洞过近,那么黑洞就会显示出它那惊人的破坏力。



黑洞强大的引力只有靠近到一定距离才会显现出来,恒星一旦到达这个距离,恒星物质就会源源不断被黑洞引力撕碎然后吞噬,这个过程中黑洞周围会形成吸积盘和喷流,这也是为数不多能间接看到黑洞的时候。

目前我们对于黑洞内部还是一无所知的,霍金辐射认为黑洞会因为量子力学的存在而不断释放霍金辐射,被黑洞吞噬的物质会通过霍金辐射再释放出来,黑洞也会因此而慢慢“蒸发”

还有一种理论认为黑洞连接一个“白洞”,从黑洞进去的物质会从白洞再出来,然而至今我们也没发现白洞存在的证据。


宇宙探索未解之迷


根据相对论,我们知道黑洞是宇宙中的奇特天体,有无穷的力量,能吞噬一切物质,包括行星、恒星、光…

不管是肉眼可见还是不可见的物质,黑洞都无所不吃。


黑洞有称霸宇宙的能量都源于它中心的奇点,这个奇点有无限的质量和密度,也有无限的温度和引力,还有无限的能量…

那么那些被黑洞吞噬的物质怎么样了?去了哪里?是否会被黑洞吐出来?

黑洞不可见,现在最先进的科技也发现不到它的存在,由此可知它的奇点不反射光。可是黑洞内没有任何遮挡光的东西,光的结局只有一个,就是被黑洞无敌的引力撕碎了。只要有一点物理知识的人都知道,光是由最基本的光粒子组成,如果最微小的粒子也被撕碎,那不是什么都没有的虚无了?起码现在的物理知识无法解释这个现象,只能用虚无来表述它。



这样一来,恒星一旦被黑洞吞噬,它的结局和光是相同的:它的氢气、氦气、甲烷气、热量、光…都会被黑洞的引力撕碎分解成一种没有任何物质的能量场,这会让它的质量越来越大,吞噬力越来越惊人,甚至会无限度的膨胀。

那么就可以知道,被黑洞吃下的物质在奇点巨大引力下都化为空无,与奇点内的能量场融合为一体。


至于黑洞会否吐出那么点东西,英国物理学家霍金最有研究。他认为黑洞并非只进不出,在一定时候它也会将吞噬的东西以辐射的方式释放那么一点,当黑洞的引力承受不住巨大的引力,就会爆炸而死。这就是著名的霍金辐射。

也就是黑洞最终或许会将吃下的一切以辐射的方式全部归还宇宙。

其实关于黑洞的这些都只是理论和猜想,被黑洞吞噬的物质究竟会如何还没有确切的说法。不过在人类不懈努力下,黑洞的真相终有大白于世的一天!


弄潮科学


谢谢大家的回答!在浩瀚星空面前,人类目前的经验和知识还是远远不足!黑洞吃掉的星际物质去哪儿了?我且抛砖引玉来个脑洞大猜想:

总觉得黑洞有吃进就会有吐出,只是其能量运动变化方式还没被我们完全认知!非说黑洞是海纳百川只进不出的貔貅,依据和逻辑貌似不足?大神爱因斯坦的相对论,对终极奇点的论述仍难自圆其说,说黑洞只进不出也是同理恐难服人!

可能星际物质已被强大黑洞转化为各种能量并为黑洞发展变化提供能量消耗!星际物质被黑洞吃掉就是由大到小再到渣渣粉末、由固态到气态再到基本粒子的过程,黑洞本身的产生、发展、消亡和新生等各阶段都要消耗天文级能量。根据质能方程关系式和能量守恒定律,被黑洞吃掉的星际物质应该都被转化为各种形式的能量(热能、光能、辐射能及核能等),以此为黑洞的引力变化、质量增减、保持存在和消亡新生提供质能支持!

也可能星际物质如水穿漏斗一样,被黑洞吸引后并没有收存于奇点之内,而是通过奇点进入暗物质世界、平行宇宙等人类未知的其它时空中。星际物质进入黑洞也许并非终点而是进入另一个世界的起点!以我们人类目前的科学发展水平而言,我们探测到了黑洞的“只进”但也许并未探测到黑洞的“又出”!所以,说黑洞对星际物质“只进不出”并非实证真理!

话说可能的事情多了去了……

从正面说,哥白尼之前我们的地球观是什么?相对论之前我们的时空观又是什么?即便是大神级的伽利略,你能请他制造望远镜但没法请他唠嗑量子纠缠……时空观不同,看待同样问题的角度和结论就会不同!从反面说,傲慢的表现是我不知道的都不存在!傲慢的后果是别人通过工业革命已让蒸汽机替自己干活之时,你仍在小农经济中又是亲身耕地又是亲手织布……

如果你坚持认为自己不知道的都不存在,那么就请你先回答一个题面简单但意义明确的小问题:在望远镜出现之前,你真敢说自己肉眼看不清的宇宙空间里啥也没有吗?

也许感到不可思议的是这么大星球说没就没的表象!换个角度想想:现实中再大的有机物一把火烧下来,除了一堆灰烬也剩不下啥大物件了;现实中再大的无机物一通高温高压弄下来,不搞成气态物质就算客气的了……所谓“这么大星球”也只是对人类而言的事情!别说宇宙,仅就与银河系相比,地球之小也是人类难以想象的!对于距离以光年计的极宏观星空宇宙以及质量以基本粒子计的极微观原子世界而言,人类感知并定义的大小和长短、远近和快慢等涉及时空的基本概念还需重新认识……

通俗讲,被黑洞吃掉的星际物质应该只是凤凰涅槃中换个身份欠费停机罢了!一旦新的条件成熟,给宇宙移动补缴了质能欠费,它们还会改头换面出来蹦哒……除去包装词和专业术语,其核心实质和真实状态就是如此!

再来个容易理解的比喻:星际物质就像水,被黑洞折腾得从固态冰到液态水又到气态蒸汽再到俩H和一个O直到全员夸克的“伪阵亡”状态……逮着合适机会(黑洞碰撞和爆炸等),从激烈期的夸克状态回归平和期原子状态的俩H和一个O就会重获自由!再逮着合适机会(流窜到慧星或地球),它们又被捏到一起再造成水……当然,对此你也可以理解为宗教版“来世轮回说”、江湖版“出来混迟早要还”、庙堂版的“物质不灭定律”……

只有认知世界的知识体系和实践工具发生革命性的质变,我们才可能取得突破性的进步!本质而言,微信替代QQ再牛也是小量变而机器替代人力再小也是大质变、折腾地球靠牛顿而鼓捣宇宙就得找爱因斯坦了……也就是说,只有人类定义世界的哲学逻辑、认识世界的理论框架、研究世界的方式方法、探索世界的科学工具等确有突破性进展,我们对包括黑洞在内的宇宙,才能有革命性的认知新成果……

终极而论,量子理论之父、爱因斯坦的老师、诺贝尔物理学奖得主,超级大神马克斯·普朗克老爷子念叨过:“我对原子研究最后的结论是—世界上根本没有物质这个东西,物质就是由快速振动的量子组成!”……听上去花花世界有些不够高大上嘛!但是,就算整个物质世界真是一个自娱自乐的镜像,我们人类依然喜欢又照镜子又自拍……

对于还无法证实或证伪的事物,希望大家都能够保持开放探索的态度,百家争鸣才能逐步趋近真理!话说尬聊都行,但是要求各位都能就事论事开展科学探讨,要是搞人设互撕就太不上道了……

话说唱独角戏的肯定成不了独角兽!星星之火能否燎原就看大家了……😄😄




一条波浪大河宽


个人认为黑洞不是洞,黑洞中心也没有什么所谓的奇点!黑洞应该是一个负离子的集合体!也可以理解成一个暗物质的集合体。黑洞在吞噬撕裂宇宙天体的过程中!他把这些天体全部粒子化惑量子化!在吞噬过程中!阳离子就给他抛出去了!阴离子用于壮大自身体积!还有一部分没办法消化的无用物质给他甩到吸积盘上去了。就好像一些星体的星环一样!而且黑洞为了分离阴离子跟阳离子!是以我们无法想象的速度在旋转着!留下了阴离子!抛出正离子!由于吞噬速度太快!有一部分物质就来到了黑洞的轴心!最终以强光的形式从垂直于吸盘的两端射出!以保持自身阴离子体的纯粹!抛射出去的阳离子!并没有远去,而是围绕在黑洞周边随时准备找回自己的另一半!结果由于阴离子体的高速旋转始终无法如愿!但却微妙的形成了一种平衡!就此以黑洞为中心的星系形成。


天马140219226


虽然人类已经直接捕捉到黑洞,但我们目前对这种极端天体的了解仍然很有限。因为黑洞被事件视界所覆盖,阻挡了我们对黑洞的观测,尤其是让我们无法观测到黑洞的内部。

如果黑洞能够吞噬一切,包括恒星和光,那么,这些物质最终会去往何方呢?

黑洞会产生极端的引力作用,它们会摧毁附近的东西,并将之拉入有去无回的“深渊”。如果有一颗恒星足够靠近一个黑洞,恒星不会直接掉进黑洞之中。而是由于黑洞对恒星不同部位施加的引力作用相差很大,这就会产生强大的潮汐力,从而把恒星撕成碎片。这些碎片会环绕黑洞旋转,形成一个吸积盘。

虽然黑洞本身是完全不发光也不反光,但在黑洞引力的作用下,吸积盘中的物质会螺旋靠近黑洞。由于物质之间的剧烈摩擦效应,导致吸积盘中会发出大量的可见光、无线电波、X射线和伽马射线,所以环绕黑洞的吸积盘是可以被观测到的,这也是M87星系中心黑洞能够被看到的原因。

据估计,黑洞吸积盘中的质能转换效率非常高,最高可达42%,这要远高于核聚变反应,仅次于正反物质的湮灭反应。因此,如果黑洞吞噬大量物质,将会产生非常明亮的吸积盘。

对于那些质量极高的超大质量黑洞,它们的吸积盘极为明亮,使其远在上百亿光年外还能被观测到,这就是普遍存在于早期宇宙中的类星体。例如,J2157-3602是一个远在125亿光年之外的类星体,它的亮度超过银河系整体亮度2万倍,将近太阳亮度的700万亿倍。

随着时间的推移,吸积盘中的物质会逐渐螺旋接近黑洞的视界,并且最终穿过视界进入黑洞的内部。黑洞并没有实体,因为组成它们的物质都被无限压缩到一个无限小的奇点中。我们目前无法了解黑洞中心的奇点究竟有什么性质,因为目前最好的引力理论——广义相对论到那里也会完全失效。

从黑洞的表面到中心的奇点,黑洞内部是被极度弯曲的空间,弯曲程度达到光也逃脱不掉的地步。正因如此,黑洞本身“黑到”看不见。

一旦进入黑洞中,无论是物质还是光,它们的最终目的地只有一个,那就是掉入奇点之中。黑洞吞噬越多的物质和能量,它的质量就会相应变高,导致黑洞的视界范围变得越广。


火星一号


具体去哪了不清楚,但应该还在黑洞里面,首先黑洞将恒星粉碎之后,这些粉碎的物质会以粒子流的方式掉入黑洞,这些粒子有一部分会掉入黑洞中心,从而增加黑洞的质量。

但也有一部分粒子会围绕着黑洞进行旋转,当这些旋转的粒子越来越多的时候,就会在黑洞的周围形成一个吸积盘。

由于吸积盘内部的粒子旋转速度不同,粒子之间就会产生摩擦效应,这个效应就会导致吸积盘发光和发热,所以黑洞周围的吸积盘,往往能发出明亮的光。

另外吸积盘中粒子在不断旋转的过程当中,由于速度实在太快,导致这些粒子就携带了很大的能量,当这个能量达到一个临界点的时候,就会从黑洞的两极喷射出去。

另外热力学第二定律告诉我们,宇宙中的万事万物都有熵,那么黑洞作为宇宙的一部分,肯定也逃脱不了这个规律。

所以黑洞肯定有熵,而有熵就有温度,有温度就会蒸发,于是霍金的黑洞蒸发理论便横空而出,这个理论告诉我们,无论一个黑洞的质量有多么的大, 它总有毁灭的那一天。

最后在微观的粒子世界当中,粒子是可以凭空出现的,这些粒子往往成对出现(正粒子和反粒子),并且它们会在很短的时间内互相湮灭。

那么假设这对粒子出现在黑洞周围,可能会导致其中一个粒子掉入黑洞当中,而另外一个粒子自然就无法湮灭了,这个无法湮灭粒子就相当于吸收了黑洞的能量,然后永远的留在宇宙当中。

所以黑洞就在这个过程当中,质量出现了丢失和亏损,最后就慢慢的消亡了....


种植恒星


能成为黑洞的都是质量超级大的恒星燃烧完寿命终结后演变成的,都知道引力与反引力支撑构成平衡力,星球不会塌陷,星系系统内星球按各自轨道运行,既相互吸引又相互排斥,形成亿万年稳定的轨道系统。原子核也是一样,电子质子中子原子核,既有引力又有斥力,保持着物质平衡稳定。超大恒星剧烈燃烧完后,原子核的能量燃烧干净了,原子世界平衡被打破,引力超级大,而斥力却为零,就像个饿死鬼,会吃掉一切靠近的星体物质。超级引力会撕碎这些星球物质的原子核,就像干涸裂开大嘴的土地,吸收如水的能量,最后变成黑洞内的组成部分。亿亿万年后,当黑洞吃饱了,新的能量终于积聚起来,足以支撑起原子核所需的斥力,黑洞就会消失,塌陷终止,而巨大的斥力此消彼长之下,就如气球一样被吹起来,极速的膨胀会产生爆炸,这就是新宇宙成形的奇点。


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