当黑洞遇到中子星时,能够把中子星吞没吗?

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-22

“中子星如果以极快的速度,一下子冲入黑洞中心,黑洞能吃下吗?为什么?”,应该说黑洞可以“吃下”中子星,但是不会“一口吃掉”,而是撕碎之后慢慢吃。

为什么中子星在进入黑洞前会被撕碎

黑洞是宇宙中最为神奇的天体,现代科学认为,当大质量恒星演化到生命末期,由于恒星内部核聚变产生的辐射压无法抵挡重力带来的物质塌缩效应,组成恒星的物质将会向恒星中心不断集中,从而引发超新星爆炸,黑洞就从这场大爆炸中产生,通常认为黑洞的中心处于奇点状态,由奇点产生的引力场可以是经过它附近的光被俘获,从而形成包裹奇点的事件视界,由于黑洞既不反射光线也不发生光线,所谓我们无法直接观测到黑洞的存在。

中子星是目前已知的密度仅次于黑洞的天体,所以当中子星接近黑洞时,我们就要分析“孰强孰弱”了,科学家认为,当一个天体在靠近引力源时,其距离引力源较近的一面与距离引力源较远的一面会形成引力差,如果这个差值大于该天体自身的重力,那么该天体就会在引力差的作用下分崩离析,这种引力差其实就是潮汐力。中子星进入黑洞的情况我们也可以按此分析,由于黑洞事件视界的存在,我们无法观察到黑洞内部情况,所以我们需要判断中子星能否完整的跨越事件视界。

首先来说一下“洛希极限”的概念,洛希极限通俗理解就是一个天体自身的引力与另一个天体造成的潮汐力相等时的距离,当到达这个距离时,较小质量的天体往往会因较大质量天体产生的潮汐力而解体,该理论由法国天文学家洛希于1849年提出。从洛希极限的解释中我们可以推测出,越“结实”的天体,其极限距离越小,而天体越“结实”则代表其密度越高,因此我们可以认为天体的洛希极限和它们的密度有关。

但遗憾的是我们无法直接测量黑洞的密度,

由于事件视界的存在,我们无法知道黑洞奇点的具体体积,奇点通常被认为是体积为零的点,因此理论上奇点的密度是无限大的,

但这位我们的计算带来了障碍,我们姑且将黑洞的事件视界看做黑洞的体积,但这会造成一种情况,既黑洞的质量越大,其事件视界范围越大,那么黑洞的密度也就越低,由此推算,一个四十亿倍太阳质量的黑洞,其密度和空气密度相差无几了。同样,如果黑洞的质量越小,那么计算出的黑洞密度也会越大,既然理论认为黑洞的密度是无限大的,那么我们就通过尽可能大的密度来推算。如果把地球压缩成黑洞,该黑洞的直径将不足两厘米,已知地球的质量为5.965×10^24kg,由此推算出的黑洞密度可达4.19*10^33kg/m³。

我们以“地球黑洞”的密度来估算,已知“地球黑洞”密度为4.19*10^33kg/m³,史瓦西半径R约为8mm,中子星密度为2*10^18kg/m³,由此推算出洛希极限d=R(2*ρ黑洞/ρ中子星)^0.333,计算结果约为1358m。也就是说当中子星接近地球黑洞时,在距离地球黑洞一公里外的地方就会因潮汐力而解体,这个距离是远大于地球黑洞8毫米的史瓦西半径的,这样的推算方法或许不甚合理,但是我认为有助于理解本问题。

中子星以极快的速度冲向黑洞,黑洞能吃完吗?

题目中提到,如果中子星以极快的速度冲向黑洞会如何,其实从上文中的分析我们已经知道,中子星在进入事件视界前就会因潮汐力而粉碎,但是如果速度快一点呢?在这里我们就要考虑相对论原理了,

相对论告诉我们任何具有静止质量的物体都无法达到光速,更何况质量庞大的中子星了,但是引力的速度却可以达到光速,因此必然存在潮汐力的作用速度大于中子星的位移速度,由于黑洞的理论密度远大于中子星,所以中子星的分崩离析也就是必然情况了。


虽然中子星具有极高的质量与密度,但是无所不吞的黑洞依然可以将其撕碎吞完,当黑洞吞噬中子星后,其自身质量也会增加,从而使事件视界的范围更加扩大,简单来说就是黑洞“长胖了”。

总结

中子星在被黑洞吞并前会因潮汐力而解体,但是黑洞依然可以吞并整个中子星的物质。



可以。因为黑洞是目前已知天体中质量最大,最恐怖的一种天体,黑洞可以吞噬所有的天体,任何天体进入黑洞连光都没有办法逃离,包括中子星。

能。因为黑洞的引力非常强大,任何其他天体都能吞噬,所以能够把中子星吞没。

会的。天体之间的吞噬是与引力有关的,引力更大的吞噬引力小的。
中子星虽然密度很大,但是逃不过黑洞的引力,当中子星达到黑洞的洛希极限,同样会被撕裂。

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#谯别琼# 黑洞吞噬中子星后 -
(18529045935): 为什么会存在能量消耗呢?它们在靠近时因为磁场撞击会产生巨大的能量波,不过这只占很小的一部分能量,可以忽略不计.按理说黑洞吞噬中子星后只会增加自己的质量,如果质量视为能量的话,那黑洞的能量其实只增不减.其实黑洞为吞噬中子星时不需要付出任何代价,碰撞过程中释放出的能量是由中子星产生的,黑洞自身的能量无法逃逸引力,即便碰撞也不能.这些能量你可以视为黑洞吞噬中子星过程中的漏网之鱼,一部分残存的能量趁机逃掉了而已.其实中子星自身的能量已经很少了,中子星和黑洞都是在超新星爆发中留下来的物质.超新星爆发使,其内核可以达到2000亿度,几十亿度的高温在大质量恒星内核就可以达到.承受这种温度对宇宙中最强的这两种天体来说根本是小菜一碟.

#谯别琼# 黑洞怎么能吞噬中子星??? -
(18529045935): 黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然.所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来. 根据广义相对论,引力场将使时空弯曲.当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没...

#谯别琼# 中子星和黑洞碰一起的话 谁干的过谁 -
(18529045935): 我只能告诉你黑洞的密度大于中子星 不要把无敌想的这么狭隘. 除非对心正碰不然吸收是不大可能的. 类星体只是一个发现. 目前还没有任何理论何性质可供参考. 如果小朋友想研究强大. 你不防想想“你所在的空间是唯一的吗?”有无穷得能量就...

#谯别琼# 中子星和黑洞 -
(18529045935): 明确第一点:光速是宇宙中最大的速度,有质量的物体不可能加速到光速.第二点:如果中子星接近光速,黑洞也接近光速,这俩相互接近,在这俩星球上看来,它们的相对速度仍不会超过光速.因为在它们的参照系中,时间会很缓慢.参见相对论.第三点:如果相撞,只有可能变成一个更大的黑洞.不论你什么速度撞击黑洞,都不可能撞出一点点渣出来,黑洞是只进不出的,撞进去多少,消失多少.因为黑洞的视界空间封闭.

#谯别琼# 黑洞可以吃掉整个宇宙里的星球吗 -
(18529045935): 不可以,因为任何事物的任何发展都会有他的临界点,比如一个物质质量足够大,他就会产生核裂变反应,变成恒星,再壮大超过一个临界点会坍塌成中子星,在壮大那就是黑洞的范涛了,再壮大理论上黑洞里没有时间,什么都没有,有的只是你看到黑洞的视界.那里面是零维空间或是超维空间谁又能说的清呢.所以你问这个问题是无解的暂时.

#谯别琼# 中子星和黑洞的问题中子星上的物质被伴星黑洞吸走后在没靠近黑洞时会变成什么? - 作业帮
(18529045935):[答案] 这个,在鸡西盘上会变得红热,旋转越来越快,而慢慢靠近黑洞,不论是中子星还是普通的恒星,黑洞都会这样从其中“扯”下物质,渐渐得吞没星体.

#谯别琼# 如果中子星和黑洞相遇,后果是什么?
(18529045935): 当然是中子星撕裂了,黑洞的密度比中子星大.

#谯别琼# 黑洞为什么能吞噬掉恒星 -
(18529045935): 首先,根据牛顿万有引力定律,一个物体要想离开一个引力场,必须要有一个速度以及合适方向,如果一个引力场足够大,光也无法逃离其表面,那么这样的天体就被称为黑洞.一个天体从黑洞附近经过的时候,受到黑洞引力的作用,其组成物...

#谯别琼# 听说黑洞可以吞噬任何天体,那如果一颗每立方厘米10亿吨的中子星靠近黑洞会怎么样? -
(18529045935): 每立方厘米十亿吨的物体,已经形成了另一个黑洞了,具体的很复杂.他们两个靠近会形成更大的黑洞.望采纳

#谯别琼# 黑洞可以把宇宙吞噬吗?
(18529045935): 要宇宙中的所有天体都'安分守己'的呆在合理的位置,就肯定不会受到黑洞的吸拽. 但是,如果一旦有天体到达黑洞的影响区(视界),那么就会被吸引进去,不管有多少物质. 总之,只要在合理的位置,在黑洞的影响力之外,物质(天体等)就不会被吸引进去,但,如果闯进进视界之内,黑洞是不会嘴软的.有多少,吸多少.... 科学家估计宇宙中大概有90%左右的暗物质,而暗物质也可以称做为宇宙胶,其原因就是它能够依附在星系或星系团.从而来控制宇宙的扩张的速度.如果暗物质超过99%的话,所以的物质都将重新会到一点.到那时,宇宙就很可能重新回到一个点.