黑洞有能力吃掉恆星,這些被吃掉的物質去了哪裡?

一條波浪大河寬


根據相對論,我們知道黑洞是宇宙中的奇特天體,有無窮的力量,能吞噬一切物質,包括行星、恆星、光…

不管是肉眼可見還是不可見的物質,黑洞都無所不吃。


黑洞有稱霸宇宙的能量都源於它中心的奇點,這個奇點有無限的質量和密度,也有無限的溫度和引力,還有無限的能量…

那麼那些被黑洞吞噬的物質怎麼樣了?去了哪裡?是否會被黑洞吐出來?

黑洞不可見,現在最先進的科技也發現不到它的存在,由此可知它的奇點不反射光。可是黑洞內沒有任何遮擋光的東西,光的結局只有一個,就是被黑洞無敵的引力撕碎了。只要有一點物理知識的人都知道,光是由最基本的光粒子組成,如果最微小的粒子也被撕碎,那不是什麼都沒有的虛無了?起碼現在的物理知識無法解釋這個現象,只能用虛無來表述它。


這樣一來,恆星一旦被黑洞吞噬,它的結局和光是相同的:它的氫氣、氦氣、甲烷氣、熱量、光…都會被黑洞的引力撕碎分解成一種沒有任何物質的能量場,這會讓它的質量越來越大,吞噬力越來越驚人,甚至會無限度的膨脹。

那麼就可以知道,被黑洞吃下的物質在奇點巨大引力下都化為空無,與奇點內的能量場融合為一體。

至於黑洞會否吐出那麼點東西,英國物理學家霍金最有研究。他認為黑洞並非只進不出,在一定時候它也會將吞噬的東西以輻射的方式釋放那麼一點,當黑洞的引力承受不住巨大的引力,就會爆炸而死。這就是著名的霍金輻射。

也就是黑洞最終或許會將吃下的一切以輻射的方式全部歸還宇宙。

其實關於黑洞的這些都只是理論和猜想,被黑洞吞噬的物質究竟會如何還沒有確切的說法。不過在人類不懈努力下,黑洞的真相終有大白於世的一天!


弄潮科學


被黑洞捕捉到的恆星,並不是大家想象中的那樣被黑洞一口吞掉。由於角速度的存在,恆星會被黑洞巨大的引力撕裂,在這個過程中恆星的一部分物質會逃逸出去,而其它的物質沿著螺旋狀的軌道落入黑洞的吸積盤。

這個吸積盤是一種圍繞著黑洞旋轉的、由彌散物質組成的盤狀結構,落入吸積盤的恆星物質會在這裡被不斷加速,一些質量巨大的黑洞甚至可以將這些物質加速到接近光速。在如此高的速度下,恆星的物質會被撕裂成碎片,在摩擦力和引力的作用下,它們的溫度也會升得很高,從而發出極為明亮的光,這個過程被稱為“潮汐瓦解事件”。

吸積盤並沒有進入黑洞的事件視界,黑洞的引力不足以約束所有的物質,當吸積盤增大到黑洞不能有效控制時,就會有一部分發生破裂,強大的衝擊波會將一部分物質噴射出去,就像黑洞打了個飽嗝一樣。因此,黑洞通常都不會將恆星的物質全部吞掉,在“潮汐瓦解事件”中,會有一部分恆星物質逃跑了。

從常理來講,進入黑洞事件視界的物質,就不可能從黑洞表面逃逸出去了,它們會向黑洞的奇點(一個密度無限大、體積無限小、時空曲率無限大的點)靠攏,並最終失去維度從而在宇宙中消失。但如果黑洞真是這樣這進不出,那它的質量就會無限增加,其事件視界的範圍也會無限擴張,說不定整個宇宙都會被它吞噬掉,顯然這是不可能的,因此科學家們提出了不同的見解,下面我們來看一看。

白洞理論

愛因斯坦的廣義相對論指出,在宇宙應該存在著一種特殊的天體--白洞,它的特性與黑洞完全相反,是“只出不進"的天體。白洞只向外提供能量和物質,不吸收任何的東西,它是宇宙的噴射源。如果白洞真的存在的話,那麼我們有理由相信在黑洞的另一頭就是白洞,黑洞在這頭吸收物質,白洞在另一頭噴射物質,而被黑洞吃掉的恆星最終會通過白洞回到宇宙。

霍金輻射

史蒂芬·霍金教授認為黑洞會以某種特殊的方式向外輻射能量,他指出在宇宙空間中,會不停的產生成對的正反虛粒子,然後又在瞬間湮滅。當這樣的情形發生在黑洞邊界時,有可能會出現這種情況:成對的虛粒子中的一個被黑洞捕獲,另一個卻逃逸了,在這個時候,這個逃逸的虛粒子就帶走了黑洞的能量,這就是著名的“霍金輻射”。因此我們可以認為,被黑洞吃掉的恆星物質,最終會通過“霍金輻射”的方式被釋放出來。

M理論

而M理論則認為,我們的宇宙只是“一層宇宙膜”,它是來自高維宇宙的投影,在我們所處的宇宙膜之外,還有很多其他的宇宙膜。而黑洞具有強大的時空扭曲能力,能夠在這些宇宙膜之間形成一個通道。如果真是這樣,那麼被黑洞吃掉的恆星,有可能就進入了另一個宇宙。

另外再說一個廣義相對論描述的很有意思的場景,如果我們呆在黑洞外面,目送一個物體進入黑洞,這時我們就會看到這個物體在靠近黑洞的過程中會越來越慢,並最終定格在黑洞的事件視界。也就是說,從我們的視角來看,這個物體永遠沒有進入黑洞!


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魅力科學君


在經典力學時期,人類的思維方式是形而上學的,強調各種不同事物之間的相互區別,盛行機械⚙️的觀念。

比如,開放的能量與封閉的物質,它們各自遵守著自己的守恆定律。

然而,到了十九世紀末期,科學家👨‍🔬們意外地發現了具有放射性☢️的物質。他們發現,當原子衰變時,其部分的質量轉變為了能量,從而以x射線的形式輻射了出來,使膠片🎞️曝光。

於是,質能之間的絕對界限被打破了,兩者在定性上是可以相互轉化的,由質能守恆定律取代了原來的能量守恆定律和質量守恆定律。

到二十世紀初期,愛因斯坦用光量子來說明光電效應,並推導出了著名的質能公式。由此,質量與能量具有了定量的轉換比例。

這更進一步地說明,能量與物質在本質上是相同的,它們都是粒子運動的結果。只是,兩者的粒子存在形式不同。能量是關於開放的粒子運動,而物質及其質量則是被封閉的粒子及其空間效應的度量。

於是,所謂物質,僅只是當局部遠離平衡狀態時所形成的耗散結構,是宇宙大爆炸的副產品,是宇宙膨脹的能量緩釋器。

於是,伴隨著宇宙的膨脹,在宇宙的量子空間中生成了各種基本粒子,進而形成了氫原子以及由該原子組成的星雲。

這些星雲會不斷地收縮,最終形成了較為緻密的星球,並在它們的內部發生核聚變反應,從而對外輻射☢️能量。這就是我們在天空中最為常見的恆星。比如,太陽🌞就是距離我們最近的一顆恆星。

隨著恆星的不斷輻射能量,其內部的物質會進一步地受到量子空間的壓縮,即受到萬有引力的吸引,由普通的恆星逐步轉變為密度更大的白矮星、中子星和黑洞。

黑洞是天體演化的最後階段,其是一種密度最大的天體。黑洞的巨大壓力,使其成為了質量變能量的轉換器。一旦有物質墜入黑洞,就會使作為封閉體系的物質解體,降解為開放的運動粒子,還原為不可再分的最小粒子即量子。

於是,伴隨著黑洞的形成,作為天體的恆星發生了本質的變化,由原本物質的天體轉變為能量的聚集。

黑洞藉助於巨大的壓力將物質轉化為能量,並憑藉著極大的密度,將其獲得的能量封閉起來,其僅能對外輻射極高頻率的x射線和伽馬射線。

只有當黑洞內部的能量都是頻率較高的射線時;當黑洞吸收和轉化的能量小於其輻射的能量,從而降低了能量密度時;黑洞的封閉性就會遭到大規模的破壞,以超新星的形式爆發,使其吸收並轉化來的能量,又重新擴散到量子空間。

總之,能量與質量的本質是相同的,因而它們可以進行相互轉化。至於具體的轉化方向,則取決於不同的外部條件。

宇宙的極速膨脹,會導致能量向物質轉化;而高密度的黑洞,則會不斷地吸收其周邊的物質,並將它們轉化為能量。

一旦黑洞停止了吸收物質,其就會因為對外輻射能量而降低密度,從而使更多的能量逃逸出去,直至黑洞的解體。


淡漠乾坤



這幾天來因為黑洞照片的公佈,宇宙中最為神秘的黑洞又一次來到了風口浪尖,但我們千萬不要被黑洞的名字所迷惑,事實上黑洞也是一個球體,並不是一個二維平面。

宇宙中的黑洞都是由大質量恆星坍縮而形成的,而位於星系中央的超大質量黑洞則是由若干黑洞融合而成的,這些黑洞強大的引力使得周圍恆星不斷的繞其公轉,而一旦某顆恆星距離黑洞過近,那麼黑洞就會顯示出它那驚人的破壞力。


黑洞強大的引力只有靠近到一定距離才會顯現出來,恆星一旦到達這個距離,恆星物質就會源源不斷被黑洞引力撕碎然後吞噬,這個過程中黑洞周圍會形成吸積盤和噴流,這也是為數不多能間接看到黑洞的時候。

目前我們對於黑洞內部還是一無所知的,霍金輻射認為黑洞會因為量子力學的存在而不斷釋放霍金輻射,被黑洞吞噬的物質會通過霍金輻射再釋放出來,黑洞也會因此而慢慢“蒸發”

還有一種理論認為黑洞連接一個“白洞”,從黑洞進去的物質會從白洞再出來,然而至今我們也沒發現白洞存在的證據。


宇宙探索未解之迷


黑洞不是‘洞’,而是一個質量奇點,用巨大的引力將物質吸引到自己周圍形成高速旋轉的積吸盤,,最終巨大的引力撕碎物質,使其解體,分解成為γ光子和最小的黑洞,γ光子形成γ射線爆,從積吸盤輻射出去,而最小的黑洞進入視界,與黑洞合併成為更大的黑洞,最終整個物質星系死亡,蛻變成星系黑洞和暗能量。


外星文明新時代


雖然人類已經直接捕捉到黑洞,但我們目前對這種極端天體的瞭解仍然很有限。因為黑洞被事件視界所覆蓋,阻擋了我們對黑洞的觀測,尤其是讓我們無法觀測到黑洞的內部。

如果黑洞能夠吞噬一切,包括恆星和光,那麼,這些物質最終會去往何方呢?

黑洞會產生極端的引力作用,它們會摧毀附近的東西,並將之拉入有去無回的“深淵”。如果有一顆恆星足夠靠近一個黑洞,恆星不會直接掉進黑洞之中。而是由於黑洞對恆星不同部位施加的引力作用相差很大,這就會產生強大的潮汐力,從而把恆星撕成碎片。這些碎片會環繞黑洞旋轉,形成一個吸積盤。

雖然黑洞本身是完全不發光也不反光,但在黑洞引力的作用下,吸積盤中的物質會螺旋靠近黑洞。由於物質之間的劇烈摩擦效應,導致吸積盤中會發出大量的可見光、無線電波、X射線和伽馬射線,所以環繞黑洞的吸積盤是可以被觀測到的,這也是M87星系中心黑洞能夠被看到的原因。

據估計,黑洞吸積盤中的質能轉換效率非常高,最高可達42%,這要遠高於核聚變反應,僅次於正反物質的湮滅反應。因此,如果黑洞吞噬大量物質,將會產生非常明亮的吸積盤。

對於那些質量極高的超大質量黑洞,它們的吸積盤極為明亮,使其遠在上百億光年外還能被觀測到,這就是普遍存在於早期宇宙中的類星體。例如,J2157-3602是一個遠在125億光年之外的類星體,它的亮度超過銀河系整體亮度2萬倍,將近太陽亮度的700萬億倍。

隨著時間的推移,吸積盤中的物質會逐漸螺旋接近黑洞的視界,並且最終穿過視界進入黑洞的內部。黑洞並沒有實體,因為組成它們的物質都被無限壓縮到一個無限小的奇點中。我們目前無法瞭解黑洞中心的奇點究竟有什麼性質,因為目前最好的引力理論——廣義相對論到那裡也會完全失效。

從黑洞的表面到中心的奇點,黑洞內部是被極度彎曲的空間,彎曲程度達到光也逃脫不掉的地步。正因如此,黑洞本身“黑到”看不見。

一旦進入黑洞中,無論是物質還是光,它們的最終目的地只有一個,那就是掉入奇點之中。黑洞吞噬越多的物質和能量,它的質量就會相應變高,導致黑洞的視界範圍變得越廣。


火星一號


謝謝大家的回答!在浩瀚星空面前,人類目前的經驗和知識還是遠遠不足!黑洞吃掉的星際物質去哪兒了?我且拋磚引玉來個腦洞大猜想:

總覺得黑洞有吃進就會有吐出,只是其能量運動變化方式還沒被我們完全認知!非說黑洞是海納百川只進不出的貔貅,依據和邏輯貌似不足?大神愛因斯坦的相對論,對終極奇點的論述仍難自圓其說,說黑洞只進不出也是同理恐難服人!

可能星際物質已被強大黑洞轉化為各種能量併為黑洞發展變化提供能量消耗!星際物質被黑洞吃掉就是由大到小再到渣渣粉末、由固態到氣態再到基本粒子的過程,黑洞本身的產生、發展、消亡和新生等各階段都要消耗天文級能量。根據質能方程關係式和能量守恆定律,被黑洞吃掉的星際物質應該都被轉化為各種形式的能量(熱能、光能、輻射能及核能等),以此為黑洞的引力變化、質量增減、保持存在和消亡新生提供質能支持!

也可能星際物質如水穿漏斗一樣,被黑洞吸引後並沒有收存於奇點之內,而是通過奇點進入暗物質世界、平行宇宙等人類未知的其它時空中。星際物質進入黑洞也許並非終點而是進入另一個世界的起點!以我們人類目前的科學發展水平而言,我們探測到了黑洞的“只進”但也許並未探測到黑洞的“又出”!所以,說黑洞對星際物質“只進不出”並非實證真理!

話說可能的事情多了去了……

從正面說,哥白尼之前我們的地球觀是什麼?相對論之前我們的時空觀又是什麼?即便是大神級的伽利略,你能請他製造望遠鏡但沒法請他嘮嗑量子糾纏……時空觀不同,看待同樣問題的角度和結論就會不同!從反面說,傲慢的表現是我不知道的都不存在!傲慢的後果是別人通過工業革命已讓蒸汽機替自己幹活之時,你仍在小農經濟中又是親身耕地又是親手織布……

如果你堅持認為自己不知道的都不存在,那麼就請你先回答一個題面簡單但意義明確的小問題:在望遠鏡出現之前,你真敢說自己肉眼看不清的宇宙空間裡啥也沒有嗎?

也許感到不可思議的是這麼大星球說沒就沒的表象!換個角度想想:現實中再大的有機物一把火燒下來,除了一堆灰燼也剩不下啥大物件了;現實中再大的無機物一通高溫高壓弄下來,不搞成氣態物質就算客氣的了……所謂“這麼大星球”也只是對人類而言的事情!別說宇宙,僅就與銀河系相比,地球之小也是人類難以想象的!對於距離以光年計的極宏觀星空宇宙以及質量以基本粒子計的極微觀原子世界而言,人類感知並定義的大小和長短、遠近和快慢等涉及時空的基本概念還需重新認識……

通俗講,被黑洞吃掉的星際物質應該只是鳳凰涅槃中換個身份欠費停機罷了!一旦新的條件成熟,給宇宙移動補繳了質能欠費,它們還會改頭換面出來蹦噠……除去包裝詞和專業術語,其核心實質和真實狀態就是如此!

再來個容易理解的比喻:星際物質就像水,被黑洞折騰得從固態冰到液態水又到氣態蒸汽再到倆H和一個O直到全員夸克的“偽陣亡”狀態……逮著合適機會(黑洞碰撞和爆炸等),從激烈期的夸克狀態迴歸平和期原子狀態的倆H和一個O就會重獲自由!再逮著合適機會(流竄到慧星或地球),它們又被捏到一起再造成水……當然,對此你也可以理解為宗教版“來世輪迴說”、江湖版“出來混遲早要還”、廟堂版的“物質不滅定律”……

只有認知世界的知識體系和實踐工具發生革命性的質變,我們才可能取得突破性的進步!本質而言,微信替代QQ再牛也是小量變而機器替代人力再小也是大質變、折騰地球靠牛頓而鼓搗宇宙就得找愛因斯坦了……也就是說,只有人類定義世界的哲學邏輯、認識世界的理論框架、研究世界的方式方法、探索世界的科學工具等確有突破性進展,我們對包括黑洞在內的宇宙,才能有革命性的認知新成果……

終極而論,量子理論之父、愛因斯坦的老師、諾貝爾物理學獎得主,超級大神馬克斯·普朗克老爺子唸叨過:“我對原子研究最後的結論是—世界上根本沒有物質這個東西,物質就是由快速振動的量子組成!”……聽上去花花世界有些不夠高大上嘛!但是,就算整個物質世界真是一個自娛自樂的鏡像,我們人類依然喜歡又照鏡子又自拍……

對於還無法證實或證偽的事物,希望大家都能夠保持開放探索的態度,百家爭鳴才能逐步趨近真理!話說尬聊都行,但是要求各位都能就事論事開展科學探討,要是搞人設互撕就太不上道了……

話說唱獨角戲的肯定成不了獨角獸!星星之火能否燎原就看大家了……😄😄




一條波浪大河寬


這裡引用一個道家的術語來解釋黑洞裡的物質到底去了哪裡,那就是“虛”,用佛家的話來說,就是“空”。

“虛”是什麼呢?不是“沒有”的意思。《周易》裡所謂“太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦”而“八卦”則“生萬物”。這裡面“太極,兩儀,四象,八卦”就是“虛”的部分,看不見,摸不著,但又可以證明它的存在,而“萬物”則是“實”的部分,就是能看得見,摸得著的這一切。而根據相生的關係,“虛”是核心,而“實”只是表象。

這個道理,是可以用來解釋宇宙中的一些現象的。比如,暗物質,暗能量等。

科學家們通過觀測,計算得知,銀河系不但在進行著高速的自轉,同時還更高速的公轉,並且更高速的向宇宙邊緣飛去。而無論是“銀心”位置的“黑洞”,還是銀心的總質量,哪怕是整個銀河系裡所有可見物質的總質量。都無法提供如此巨大的萬有引力。換句話說,如果不是某種物質在提供如此巨大的萬有引力,銀河系早就在自轉中解體了。

於是,科學家們發明了一個詞--“暗物質”。它不可觀測,但可以論證它的存在,而它存在的意義就是隻提供足夠的萬有引力。

不但銀河系如此,宇宙中的其他星系也是如此。如此,推算下來,整個宇宙中,“暗物質”佔據了超過三分之二的質量。

但,黑洞不同於暗物質,雖然都不可觀測,但至少可以論證出黑洞的位置。

那麼,黑洞“吃掉”的東西去哪兒了呢?

首先,看黑洞是如何形成的。這麼說吧,太陽最終將演化成一個白矮星,這個白矮星的質量大約是太陽質量的八分之一。由於白矮星的內部沒有了核聚變,因此,它只受到來自於本身的萬有引力和原子之間的斥力。根據萬有引力定律,質量越大,萬有引力就越大,而萬有引力越大,就越擠壓白矮星本身。當萬有引力超過了原子間的斥力的時候,就會把原子外圍的電子壓入原子核內而形成中子,這樣,白矮星就變成了中子星。中子星質量一般低於2個太陽質量,半徑通常只有幾十公里。而當中子星的質量超過了2個太陽質量時,在強大的萬有引力下,中子星將會壓碎其自身的中子,而使得中子進入“夸克”狀態,如果是更大的中子星的話,“夸克”將會被繼續壓碎,最終形成了一個質量巨大但體積無限無限小的“奇點”。這個奇點就是所謂的黑洞了。

其次,就是潮汐力,潮汐力指對一個物體的最遠點和最近點的引力差,比如地球對人的頭和腳的引力是不同的,但人的身高相較於地球龐大的半徑而言,可以忽略不計,因此,人感受不到潮汐力的存在。但在黑洞面前,情況就不一樣了。因為黑洞的半徑無限無限小,因此,產生的潮汐力無比巨大。任何靠近它的物體都會被撕碎和吞噬。以人為例,人如果要變成一個“奇點”的話,半徑只有10^-25釐米,然而,就是在麼一個連顯微鏡都看不到的東西,卻可以瞬間撕碎並蠶食地球,地球將成為“奇點”的一部分,質量還在,但體積沒了。奇點進而會蠶食整個太陽系。包括太陽在內的一切天體都會因為巨大的潮汐力而被肢解和蠶食。最終成為了這個奇點的一部分。

這就是為什麼黑洞越小越殘暴的原因。

最後,被蠶食的恆星都去哪兒了呢?答案是質量還在,但體積可能沒有了。因為黑洞不可觀測,只能通過觀測它的視界半徑來推算它的質量。至於被蠶食的恆星,在某個黑洞中的大小和比重,也就只能在推論的基礎上,繼續推論了。

歸根到底,“實”的終點是“虛”。


陌上雲白


具體去哪了不清楚,但應該還在黑洞裡面,首先黑洞將恆星粉碎之後,這些粉碎的物質會以粒子流的方式掉入黑洞,這些粒子有一部分會掉入黑洞中心,從而增加黑洞的質量。

但也有一部分粒子會圍繞著黑洞進行旋轉,當這些旋轉的粒子越來越多的時候,就會在黑洞的周圍形成一個吸積盤。

由於吸積盤內部的粒子旋轉速度不同,粒子之間就會產生摩擦效應,這個效應就會導致吸積盤發光和發熱,所以黑洞周圍的吸積盤,往往能發出明亮的光。

另外吸積盤中粒子在不斷旋轉的過程當中,由於速度實在太快,導致這些粒子就攜帶了很大的能量,當這個能量達到一個臨界點的時候,就會從黑洞的兩極噴射出去。

另外熱力學第二定律告訴我們,宇宙中的萬事萬物都有熵,那麼黑洞作為宇宙的一部分,肯定也逃脫不了這個規律。

所以黑洞肯定有熵,而有熵就有溫度,有溫度就會蒸發,於是霍金的黑洞蒸發理論便橫空而出,這個理論告訴我們,無論一個黑洞的質量有多麼的大, 它總有毀滅的那一天。

最後在微觀的粒子世界當中,粒子是可以憑空出現的,這些粒子往往成對出現(正粒子和反粒子),並且它們會在很短的時間內互相湮滅。

那麼假設這對粒子出現在黑洞周圍,可能會導致其中一個粒子掉入黑洞當中,而另外一個粒子自然就無法湮滅了,這個無法湮滅粒子就相當於吸收了黑洞的能量,然後永遠的留在宇宙當中。

所以黑洞就在這個過程當中,質量出現了丟失和虧損,最後就慢慢的消亡了....


種植恆星


能成為黑洞的都是質量超級大的恆星燃燒完壽命終結後演變成的,都知道引力與反引力支撐構成平衡力,星球不會塌陷,星系系統內星球按各自軌道運行,既相互吸引又相互排斥,形成億萬年穩定的軌道系統。原子核也是一樣,電子質子中子原子核,既有引力又有斥力,保持著物質平衡穩定。超大恆星劇烈燃燒完後,原子核的能量燃燒乾淨了,原子世界平衡被打破,引力超級大,而斥力卻為零,就像個餓死鬼,會吃掉一切靠近的星體物質。超級引力會撕碎這些星球物質的原子核,就像乾涸裂開大嘴的土地,吸收如水的能量,最後變成黑洞內的組成部分。億億萬年後,當黑洞吃飽了,新的能量終於積聚起來,足以支撐起原子核所需的斥力,黑洞就會消失,塌陷終止,而巨大的斥力此消彼長之下,就如氣球一樣被吹起來,極速的膨脹會產生爆炸,這就是新宇宙成形的奇點。


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