宇宙中黑洞到底是如何形成的?科学家正在电脑中模拟黑洞形成过程

 

如果看过一些关于恒星形成的科技资料,都会知道恒星靠燃烧热核燃料来维持生命,它燃烧热核燃料时会产生较重的元素,...



如果看过一些关于恒星形成的科技资料,都会知道恒星靠燃烧热核燃料来维持生命,它燃烧热核燃料时会产生较重的元素,而所有的能量就会释放出来跟炸弹一样,所以恒星耗尽燃料时就会开始冷却,它冷却时就不再有足够的压力来维持形状,所以它会由于自己的重量而开始崩塌,它会持续崩塌知道体积变得很小,然后它会遭遇到物质挤压在一起时的压力,在这个阶段,它的体积会比地球还大一些,并且将原子中的电子推得越来越靠近来支撑它的体积,如果它的质量是太阳的数倍,它就会崩塌得更厉害,而且没有压力能阻止这种崩塌,因此它就会持续崩塌知道形成黑洞为止。

但是这种怪异的崩塌恒星遗体真的存在于宇宙中吗?它们可能潜伏在超新星的那些气体与尘埃的中心吗?

美国天文学家克里斯丁奥特与他在加州理工学院的理论天体物理团队,正在尝试了解爆炸中的恒星是否真的能形成黑洞。要形成黑洞,首先需要低的特定角动量,但是要形成一个旋转中的黑洞,则需要大量的角动量。


有两种方法可以了解黑洞是否真的是在恒星爆炸时形成的。一就是等待我们的星系中出现超新星,然后用现代天文学的所有工具分析它。一枚银河系的超新星所提供的资讯需要不眠不休地分析数据,但可惜的是,它在每个世纪也许只发生一两次。

所以克里斯丁与他的团队正在尝试另一种方法,让恒星在功能强大的超级电脑里爆炸,这并不简单,事实上,没有人独立完成过,不过克里斯丁正在努力成为第一个成功的人。模拟超新星的崩塌使非常困难的,因为它必须集合很多物理学原理,包括重力的广义相对论,崩塌气体的流体力学以及粒子物理学等,做这样的模拟就像是做一次很精准的气象预测。

目前克里斯丁仍无法让虚拟恒星的爆炸看起来像真正的超新星。但是经过数年来在物理学与数学上的精进,现在她认为他可能是第一位完全了解黑洞是如何诞生的人。

让人惊讶的是,大部分可靠的模拟都没有爆炸,只有崩塌而已,不是爆炸,而是呜咽。这可以叫什么呢?不是超新星,而是“非新星”。基本上一切到最后都没入黑洞中,恒星会缓慢但稳定地消失,大部分恒星或恒星的一大部分会凭空消失可能是真的。

如果克里斯丁说得对,黑洞会静静地形成,那些宇宙中吞噬者可能就隐藏在我们周围,而我们可能永远都不知道。要找到黑洞是极为困难的,就算它不是黑的,也不会辐射能量,它的直径很小,假设是20英里吧,在十光年的距离之外是不可能找到它的,即使用最好的望远镜也不行。


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