宇宙中黑洞会不会吞掉密度高达每立方厘米1亿吨的中子星? 黑洞上每立方厘米的物质都高达上百亿吨?开玩笑吧!!

www.zhiqu.org     时间: 2024-05-17

大家都知道黑洞能吞噬宇宙中的一切物质,甚至连空间在它的范围内都将处在极度扭曲的状态,当然质量在空间中的表现本来就如此,但对于视界内部的世界,也许连天文学家都难以想象出这样的空间状态!但我们也知道中子星也是一个极其变态的天体,每立方厘米质量高达一亿吨以上,当中子星碰到黑洞,那是个怎么样的吃相呢?


一、要分析这个问题,我们得先来了解下中子星和黑洞的简单形成过程:

1、中子星的形成:

恒星内核失去辐射压支撑时,外壳将在巨大的引力下向中心坍缩,如果这颗恒星的质量不大,比如内核在钱德拉塞卡极限以下时则坍缩成白矮星,而这个钱德拉塞卡极限则是电子简并力支撑的极限,如果电子简并力还能撑住,那么坍缩成白矮星!如果超过电子简并力,将电子压入了原子核,与质子电荷中和则成了中子星!


2、黑洞的形成:

当以中子星的天体状态出现时,元素就不再存在了,物质都有中子组成,与电子简并力一样,中子简并力也会对抗引力进一步坍缩,而这个极限就是奥本海默极限,但如果质量继续增长,则会压垮中子简并力的支撑极限,此时坍缩成黑洞就无法避免(当然有理论可能会存在夸克态的天体,我们直接忽略,因为不影响本文讨论)!


二、黑洞如何吞噬中子星?

我们从上文了解到,尽管中子星密度极高,强度超过任何已知物质,但有一点需要肯定的是,它仍然有再强大也有一个被撕裂的极限,而在黑洞超强的引力面前能支撑到多久只是一个距离问题的!中子星的破裂只会更靠近黑洞的视界一些,但它却无法逃脱被撕裂的命运,而这个过程则与普通天体无疑,会在黑洞的潮汐引力的反复作用下逐渐破碎,成为最靠近黑洞视界的吸积盘,也许此处我们很难见到它最后挣扎所发出的可见光,因为黑洞的不可见区域高达视界直径的2.5倍以上!


因此与其他天体比起来,中子星在黑洞面前只是坚持得更久一些而已,其他与普通天体无异,有朋友可能会想象中子星物质会出现衰变与膨胀,按理来说应该不会,因为黑洞是在超过中子简并力的条件下撕碎中子星的,因此黑洞给它的条件是更强大的压力,根本不给中子星喘气的机会!



黑洞会吞掉中子星,因为中子星也是具有极限的,黑洞的引力非常强,能够让中子星崩塌,只不过吞噬中子星更加耗时间而已。

会。因为黑洞的引力非常强大,可以吞噬任何物质,所以会吞掉密度高达每立方厘米1亿吨的中子星。

不会,因为中子星虽然体积并不是很大,但是其密度却高的非常惊人。

中子星的密度每立方厘米上亿吨,它是怎么形成的?~

中子星可以说是宇宙中可怕程度仅次于黑洞的天体,其表面的引力场异常强大,和黑洞有得一拼,换句话来说,中子星就是一颗失败的黑洞。


中子星和黑洞同样是恒星生命末期可能到达的终点之一,中子星是恒星演化到生命末期经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能形成的少数终点之一,质量没有达到可以形成黑洞的恒星在其生命末期会形成一种密度介于黑洞和白矮星之间的天体,这个天体就是中子星。


中子星表面的物质密度很大,简单来说,典型的中子星密度在上亿吨每立方厘米,也就是相当于水密度的100万亿倍!白矮星几十吨每立方厘米的密度跟中子星比起来,似乎有点微不足道了。事实上,如果把地球的密度压缩成和中子星一样的话,那么地球的直径将只会有22米,而像太阳这么大的天体,压缩之后的半径也不过只有10公里。

根据科学家的估计,质量在太阳8倍到20倍的老年恒星,生命末期它会形成一颗中子星,而质量不足8倍太阳质量的恒星,则会变成一颗白矮星。白矮星和中子星的物质存在状态是完全不同的,简单来说,白矮星的物质还是以原子的状态存在,只不过原子之间的距离已经被压缩得不能再小了,不过中子星就可以说完全是一颗巨大的中子组成的星球了,因为在中子星中,电子被压缩到了原子核之内,和质子结合形成了中子,整个中子星就是一个电中性的星体。

中子星密度比较能科普:中子星密度比饱和核物质密度约大,也就是跟原子核密度差不多,众所周知,原子核密度几乎是个常量,一个核子(质子或中子)所占体积约1fm^3,因此,一立方厘米重量是1g/6.02e+23/1fm^3*1cm^3=1g/6.02e+23*1e+39=1.6e-24*1e+39g=1.6e+15g=1.6e+9t
也就是10亿吨左右。因此,中子星每立方厘米上百亿吨。兰州搞错天体了。

至于黑洞,经典理论描述的只有奇点处有物质,密度是无穷大。但是经典理论在小尺度是不对的,因此这个无穷大没啥意义。除奇点外密度都是0。


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