黑洞吃太阳,太阳是黑洞的另一面吗

2023-03-29 14:56:04 111阅读

黑洞吃太阳,太阳是黑洞的另一面吗?

太阳和黑洞的实质都是一样的,都是恒星,而太阳的质量随着能量的释放,在不断减少;而黑洞有无限的引力,他的质量在不断的增加,黑洞的密度和质量是无上限的,同样它的体积是无下限的。黑洞应该有个爆炸临界质量,如果我们的宇宙最后成为一个黑洞的话,也许整个宇宙质量就是他的临界质量,所以说,黑洞和太阳是一个循环也没有错。

比太阳质量大65亿倍的M87黑洞是个啥概念?

比太阳质量大65亿倍的M87黑洞是个啥概念?

黑洞吃太阳,太阳是黑洞的另一面吗

在公布第一张黑洞照片以前,M87*黑洞最引人注目的特征是其有一条长达数千光年的喷流,但今天几乎每个看过第一张黑洞照片发布会的朋友都非常熟悉几个数字:

一、距离地球5500万光年;

二、质量是太阳的65亿倍;

三、喷流角度与地球方向夹角17度;

四、上暗下明是因为多普勒频移所致;

但不知道各位有没有留意过,发布会现场解说,即黑洞的黑色部分区域的直径是黑洞真正事件视界的2.5倍,我们根据这个数据来计算下这个65亿倍太阳质量的黑洞是什么概念?

一、假如太阳坍缩成黑洞事件视界有多大?

参数都已经有了,我们只要知道太阳的质量即可:

m=1.9891*10^30千克

那么r=2*6.67*10^-11*1.9891*10^30/299792458^2=2952.4M

即:假如太阳质量的恒星坍缩成黑洞的话,其事件视界半径为2.9524KM

这个实在有点小,不过太阳也无法坍缩成黑洞,因为至少也要超过奥本海默极限(3.2倍的太阳质量)才能坍缩成黑洞!事件视界半径约:9.4476KM

但一般恒星型黑洞形成时质量约为太阳的3.8倍,因此初生的黑洞事件视界半径为:11.219KM!

二、M87*黑洞的事件视界有多大?

根据史瓦希黑洞史瓦希半径计算公式(史瓦希黑洞的史瓦希半径和事件视界的重合的)可知,黑洞的质量与事件视界的半径成正比,那么可知65亿倍太阳质量的M87*黑洞的视界半径为:

r=2.9524×65亿倍=191.906亿千米

这个半径也许不太有概念!那么我们放太阳系来比较下!

当年旅行者1号到达太阳系边缘时距离太阳大约是150亿千米,到去年11月为止旅行者大约在216亿公里以外!

简单的说旅行者将近四十几年的时间,才刚刚出M87*的视界!

三、M87*的吸积盘直径有多大?

我们先来计算下看起来像黑洞却不是真正黑洞视界的阴影区域直径,上文说了,阴影区的直径是黑洞事件视界的2.5倍,那么:

D=191.906×2.5×2=959.53亿千米

大约是88.85光时!

根据图示比例测算,吸积盘大约是4-4.5个阴影区域直径,那么约为:

D=959.53亿千米×4~4.5=3838.12亿千米~4317.885亿千米之间

也就是355.4~399.825光时之间!

太阳系日球层顶(传统太阳系范围)的直径大约是13.9光时×2=27.8光时

各位可以参考下,里面能装下几个太阳系?

所以这些星系中央的巨大黑洞是一个多大的概念,当然文末还在提个有趣的话题,到现在为止我们在宇宙中发现最大黑洞是NGC1277*,它的视界是4光天!

距离地球最近的黑洞是天鹅座V616,距离是2800光年!

宇宙那么大也是有好处的,毕竟黑洞这种天体实在有些不太友好!

和太阳质量一样的黑洞?

宇宙中现存的黑洞往往是恒星型黑洞及超大质量黑洞,恒星型黑洞是大质量的恒星晚年坍塌后形成的,坍塌后形成的黑洞质量至少是太阳质量的3倍。超大质量黑洞的质量更大,银河系中心就有一个质量是太阳质量400余万倍的超大质量黑洞。寻找质量小的迷你黑洞是很多科学家的梦想,至今尚未有发现。至于和太阳质量差不多的黑洞,或许在宇宙诞生之初存在过。

黑洞附近有强大的引力场,但是在距离黑洞不同的位置,引力场的强度不一样。假设有一颗和太阳质量差不多的黑洞到达了太阳附近,黑洞也不可能瞬间就将太阳吞没。黑洞会将太阳上的物质慢慢的撕下来吞掉,吞噬过程可能会持续十多年。类似的黑洞吞噬恒星的现象早已被观察到很多次。

有一种情况下黑洞可以瞬间吞噬掉很多个太阳的质量,那就是双黑洞合并。按照现在的理论,黑洞的质量集中在视界之内的一个奇点上,那个点的密度达到无穷大。两个黑洞发生碰撞合并的时候,可能会损失掉数个太阳的质量,并会在瞬间以引力波的形式将能量释放出来。人类几次探测到的引力波事件中双黑洞合并的情况占了大多数,黑洞合并不会是一点点的吞噬,只会是瞬间完成。

太阳和地球会不会被黑洞吸走?

近几亿年肯定不会,不要杞人忧天了。

把地球压缩到和黑洞一样大?

这个问题有点脑洞,首先我们的问题是有没有地球质量级别的黑洞?以及这种级别的黑洞能活多久的问题?请听我慢慢说来。

奥本海默极限是描述黑洞形成的临界质量,约为太阳质量的3.14倍。

但这里实际上有一个误区,并不是说恒星质量有这么大,它的结局就是黑洞。

奥本海默极限准确说来,是恒星最后成为黑洞前一时刻的质量,对于超新星来说就是爆炸完成后留下的质量。而实际上,坍缩带来的爆炸威力基本可以把绝大多数的原恒星体炸成渣,抛出绝大多数的物质。但也有一些例外,它们能残留下来的就是决定下一步如何演变。中子星?黑洞?

一般来说,要形成黑洞,至少报废一颗太阳质量的20倍恒星,可见在超新星爆炸是抛出了原恒星八成质量以上的物质。

这意味着地球质量的黑洞在宇宙中似乎不可能存在,但题主出了这个脑洞,我们就假设它存在嘛!

根据史瓦西半径,我们可以算出地球级别的黑洞大约有个核桃大小。

这么大的黑洞能干什么呢?首先它可能要面临的第一个问题是生存问题。

根据霍金先生的黑洞蒸发理论,一个太阳质量的黑洞,大约要1x10^66年才能蒸发殆尽;而一颗小行星质量的黑洞会在1x10^-21秒内蒸发得干干净净。

据此,你可以想象地球级别的黑洞能活多久,保不准也是秒级。这里我们再假设这样的黑洞能活着,并且能让你通过某些办法让它和太阳接触。

黑洞饥不择食,所以它会吸食一切能吃的东西,长得越大活的越久。

但你别忘了有一个前提,黑洞是地球级别的哦!

这样一来,黑洞的运动规律也会严格服从万有引力定律描述的一样——绕日运动,离太阳核心越近,速度越快。

如果这样,黑洞的情况一般是在太阳内部慢慢成长,就像寄生虫一样,慢慢蚕食太阳,即便黑洞什么都吃,但吞噬速度总有上限,对于地球级别的黑洞来说更是如此,所以这个过程可能还是会有点久。

有的人可能会担心太阳那种级别的温度会不会对又小又弱的地球黑洞造成什么威胁?热死它?让它自爆?

不不,黑洞只要有吃的,它的“内心”严格遵守霍金的黑洞辐射理论,只要能长大,它的“内心”温度会慢慢降低,不升高!不升高!不升高!毕竟黑洞的质量与温度具有反比关系,这又是霍金先生的另一个成就,记住哦,黑洞是有温度的,只是质量越大的质量越小而已。

至于它的周围,它基本是一个和外部空间隔离的状态,它的视界会为它格挡一切,进来的物质就进来,不进来的和它没关系,即便外界温度高的可怕。说实话的,太阳核心温度也不过区区15万摄氏度,对于黑洞没什么影响的,它基本是和撕裂空间自成一体,它只管吃。

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