黑洞的形成

3.黑洞的形成

黑洞的形成过程，非常具有传奇色彩，那么黑洞究竟是怎么形成的呢？其实，黑洞是恒星“死亡”后的产物。只要宇宙中存在大质量恒星，就有可能出现黑洞。当一颗恒星“爆炸”后，最后剩下的星核质量至少要比太阳大2倍时，黑洞就形成了。

通常，在恒星生命最后10%的时间里，它会变得越来越热，释放出越来越多的能量。同时由于自身质量过大，就会产生很大的引力，因此恒星自身的核聚变释放出的能量，正好平衡它自身的引力。但是，恒星在自身的能量用完后，这时就没有什么力与它自身的引力相抗衡，就导致了这类大质量的恒星本身的崩溃，产生彻底的坍缩。但当恒星质量比较小时，坍缩就没有那么彻底了。

黑洞吸引周围的物质时才能被观测到

太阳系

黑洞的产生过程，类似于中子星的产生过程：在自身巨大引力的作用下，恒星的核心迅速收缩，这会引起剧烈的强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时，收缩过程立即停止，恒星被压缩成一个密实的星球。但在黑洞产生的过程中，由于恒星的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子在巨大的引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下的是一个密度高到难以想象的物质。它表面的第二宇宙速度大到超过了光速，宇宙间没有物体的速度会超过光速，所以任何靠近它的物体，都会被它吸进去，无法出来，黑洞就变得像真空吸尘器一样。

这个过程也可以这样简单地理解：通常恒星最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻都在相互碰撞，发生裂变、聚变。由于恒星质量很大，裂变与聚变产生的能量，与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于裂变与聚变，氢原子内部结构最终会发生改变、破裂，并组成新的元素——氦元素。接着，氦原子也参与裂变与聚变，改变自身的结构，生成新的锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次生成铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等新元素的生成，直至铁元素，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定，不能参与裂变或聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力相抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。黑洞自身强大的引力，将它附近恒星的气流，高速地拉到自己身边来，就像一个无底的深渊，吞噬着四周的一切。这样，气体向黑洞不断聚集，在黑洞周围形成一个叫吸积盘的旋涡。

茫茫星际发现黑洞并不容易

知识小百科

黑洞真的会爆炸吗？

“黑洞会发出耀眼的光芒，它体积会缩小，甚至还会爆炸。”当代英国物理学家史迪芬•霍金于1974年做此预言时，整个科学界为之震动。黑洞，曾被认为是宇宙最终的沉淀所：没有什么可以逃出黑洞。黑洞吞噬气体和星体，质量增大，因而黑洞的体积会不断增大。可霍金却说黑洞会爆炸！

霍金结合广义相对论和量子理论，他的理论是受灵感支配的思维飞跃。他发现黑洞周围的引力场释放出能量，同时消耗黑洞的能量和质量，对大多数黑洞来说，这种“霍金辐射”可以忽略不计，而对于小黑洞会以极高的速度并伴随着强大的辐射能量，这时黑洞就真的会爆炸了。

想象中爆炸的黑洞