中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?滔滔江水線貼畫傳承人2019-05-15 12:03:27

黑洞變不成,而小麥的價格比現在貴多了。

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?賽先生科普2019-05-19 17:27:54

在適當的情況下,這是有可能發生的,只要中子星的質量與奧本海默極限非常接近,那麼最後附加上去的一麻袋小麥就成了壓死駱駝的最後一根稻草,中子星內部的的中子簡併壓再也抵抗不了引力,於是就會坍縮成為一顆黑洞(或者是介於中子星和黑洞之間的夸克星)

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?

中子星是人類目前在宇宙中觀測到的密度第二大的天體(第一大是黑洞),平均每個立方厘米體積的質量足足有數億噸以上,這樣的密度是非常驚人的,相當於在一個湯勺上可以盛數億噸的物質。

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但中子星的質量也是有上限的,被稱為奧本海默極限(大約在兩到三個太陽質量之間),一旦質量超過這個極限,那麼中子星內部的中子簡併壓就不能平衡引力,體積就會進一步坍縮,在達到一定的標準後,就會直接成為一顆黑洞;或者會成為一顆夸克星(可以理解為中子被“壓碎“後由內部的夸克來穩定成一顆天體)

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那麼成為黑洞有什麼樣的標準呢?咱們以史瓦西黑洞(無自轉、不帶電、球對稱)來講,如果天體的質量和半徑滿足如下關係

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其中M是天體質量,c為光速,G為引力常量,r為半徑。

當這個天體的半徑達到這個標準時,其本身就會不可避免的向內部坍縮下去,直至集中到為奇點,也就是所有質量全部集中到了一個無體積的點上,因此黑洞的密度可以認為是無窮大的(另一種說法是以黑洞的視界半徑為體積標準,以此來計算黑洞的平均密度)。

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總的來講,對於中子星、黑洞,還有夸克星,科學家們還在處於繼續研究中。

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中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?加點藍吧2019-05-20 18:27:06

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大質量恆星經由超新星爆發,形成中子星。由於太空物質繼續在中子星表面積累,達到史瓦西半徑時,中子星會再坍縮,從而形成黑洞。另外,如中子星旁邊還有星球,中子星吸集伴星質量,達到史瓦西半徑坍縮為黑洞。

還有如兩顆均為中子星,在引力能輻射中損失能量而靠近,合併後達到史瓦西半徑,坍縮為黑洞。

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?時空通訊2019-05-20 11:14:38

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?

任何事物都有一個臨界點,一超過這個臨界點,事物就會發生變化。

這是哲學裡面的一個基本概念,叫量變到質變。量變是質變的積累,質變是量變的結果。量變是緩慢的漸進的,質變是突變,是昇華,改變了事物的性質。

我們在平常事物中都可以體會到這一點。比如一個人的負重,你能達到200斤也壓不垮,可是你到底能承受多大呢?慢慢增加,這就是量變,一直加上去,最後再加那一點點時,你終於承受不住被壓垮了,最後你能承受的重量就是你能承受的臨界點,到了臨界點即使一點點也能夠壓垮你,形象的比喻就是最後一根稻草。

這就是從量變到質變的過程,是不是量變很緩慢,質變很突然?這樣的例子太多了,比如試壓,測試某個物體承受壓力的耐力,壓力也是漸漸增加,到了臨界點,再增加一點點壓力,就會發生斷裂或破裂。

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人生的生老病死也是一個量的積累和質變過程,天體演化莫不如此。哲學正是從這些自然變化的特殊規律中抽象出來的一般規律,所以放之四海而皆準。

中子星的變化當然也遵循這個規律。中子星遵循的質量規律有兩個,一個是錢德拉塞卡極限,一個是奧本海默極限。

錢德拉塞卡極限是規定白矮星質量的。像太陽這樣質量一直到8個太陽質量以下的恆星死亡後會坍縮成一個白矮星。8個太陽質量以下這樣的恆星,死亡前不會發生超新星大爆炸,只會變成一個紅巨星,最終外圍氣體會散逸到太空中,留下核心部分坍縮為白矮星。

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?

但坍縮成白矮星的核心殘留物質質量不能超過太陽質量的1。44倍,這就是錢德拉塞卡極限~白矮星的質量臨界點。

當白矮星質量超過1。44倍太陽質量時,其電子簡併壓就無法抗衡引力壓力,而繼續坍縮,最終成為一箇中子星。因此中子星質量下限是1。44倍太陽質量。

中子星的上限為奧本海默極限,是中子星的質量臨界點,超過這個臨界點,中子星就會繼續坍縮成一個黑洞。這個極限目前還沒有一個準確的臨界值,一般認為在3個太陽質量左右。

2017年,法蘭克福大學物理研究所主任盧西亞諾·裡佐拉以及他的學生們一項研究認為,非旋轉中子星最大質量不能超過2。16倍太陽質量,也就是說非旋轉中子星的奧本海默極限為2。16倍太陽質量。

中子星再吸收一麻袋小麥會變成黑洞嗎?

我們並非研究人員,所以完全沒有必要糾結於這些結論到底準確不準確,只要知道中子星也有一個質量上限臨界點就行了。

如此,到了那個臨界點,你要加上一袋小麥,當然就過了這個臨界點,就會變成黑洞了。

中子星的質量超過奧本海默極限,其中子簡併壓就無法抗衡巨大的引力壓力,就會繼續坍縮。而中子星的體積已經很接近自己的史瓦西半徑了。

任何物體只要坍縮排自己的史瓦西半徑(事件視界)裡面,就無法遏制的向中心奇點墜落,就只能成為一個黑洞。所以中子星一旦超過質量臨界點,就會坍縮成一個黑洞。

因此不管是到了白矮星還是中子星的臨界點,不要說一袋麥子,就是1粒麥子,也會壓垮它們,成為更極端的一級天體。不過這個精確到毫克級的臨界點是很難把握的,目前科學界沒有這個能力。

至於錢德拉塞卡極限和奧本海默極限的來歷,不是本問題討論的範疇,以後再說吧。

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