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1颗倒霉的恒星碰到了黑洞,被强大引力撕碎后形成面条形状 黑洞需要

 文豪学者 2023-01-20 发布于山东
1颗倒霉的恒星碰到了黑洞,被强大引力撕碎后形成面条形状。黑洞需要几百万年甚至上亿年才能完全吃掉这颗恒星,细嚼慢咽不贪心只吃掉恒星的10%,剩下的90%会被抛射到深空中。一些恒星在宇宙中漫游时,会不经意和黑洞邂逅,不但不浪漫反而会粉身碎骨。
 
黑洞是一种天体,因为引力极大连光也不能逃出来,所以肉眼根本看不到这种诡异的天体。2019年人类才绘制出了第1张黑洞照片,这颗黑洞距离地球5500万光年,位于室女座的巨椭圆星系M87的中心,质量是太阳的65亿倍,银河系中心的人马座A*黑洞的质量仅为410 ± 60万倍太阳质量。
 
因为黑洞不能直接被观测到,所以需要特殊的方法才能探测到。比如引力透镜法就是距离黑洞远处的光线,会在黑洞引力作用下弯曲,形成一个“透镜”,从而用来发现黑洞。引力效应法就是一些天体会围绕黑洞运转,但是黑洞又不可见,所以如果探测到一些天体围绕看不见的核心运转,那么就有可能是黑洞。
 
X射线法就是在黑洞强大的引力作用下,天体被吸入黑洞的过程中,物质件会高速摩擦产生高温高压变成等离子态,会疯狂的向外辐射,也就是能被我们探测到的X射线,如果能观测到巨大的X射线源就能确定黑洞的位置。
 
黑洞的几乎是宇宙中最强大的力量代表,能撕碎任何靠近的物质包括巨大的恒星。目前人类已经用太空望远镜探测到了100多个黑洞周围的潮汐瓦解事件,也就是黑洞吞噬恒星事件。宇宙中的星系中央都会有1颗静态的超大质量黑洞,大约每10万年才会发生几次恒星被黑洞撕裂事件。
 
图1是NASA用哈勃望远镜拍到的距离地球3亿光年外的一颗恒星被黑洞吞噬的画面,这是后期处理过的效果图,事情发生在3亿年前,至于最新的状态谁也不知道。这颗恒星位于银河系ESO 583-G004的核心位置,这颗毫无戒心的恒星在宇宙中漫游时不幸遇到了黑洞。
 
图13就展示了这颗恒星被黑洞撕碎的过程,首先这颗恒星经过位于星系中心的超大质量黑洞,黑洞发现后就开始进食,恒星外围的气体会被黑洞强大引力场捕获,恒星炙热的气体物质变成了细长的面条,然后被黑洞强烈的潮汐力撕碎。最后恒星残骸被黑洞吸引在其周围形成“甜甜圈”轨道,最后慢慢被被黑洞吞噬,释放出大量的光线和高能辐射。
 
说的很简单,但是这一过程需要几百万年漫长时间,如果黑洞小恒星大则需要上亿年的时间,和我们想的几分钟就吃掉一颗恒星完全不同。因为黑洞虽然强大,但也要符合物理定律,黑洞就像一颗引力更大的恒星,遇到了一颗质量较小的恒星,并不是一口吞,而是这颗恒星会围绕黑洞旋转。
 
就像太阳系的行星围绕太阳旋转的原理是一样的,如果恒星稳定的围绕黑洞旋转那么就不会成为食物,如果恒星的轨道发生偏移就有可能被强大的引力抛射出去,或者被拉向黑洞。此时的恒星就会受到潮汐力的影响,距离黑洞近的一侧会受到更大的吸引力,恒星物质就会被吸引到黑洞周围。
 
就算是一颗强大的恒星此时也会被拉成面条一样的气体流,变成椭圆形围绕在黑洞的周围。恒星被黑洞极限拉扯,造成内部强大的核聚变反应就会停止,因为很多物质被吸引到黑洞身边,恒星本身重力不足以维持自己的密度和压力,内部的核聚变就熄火了。
 
经过成千上万年的拉扯,恒星就会被完全解体,并不说说整颗恒星都会被黑洞吃掉,经过严密计算发现,只有10%的恒星质量才会被吸入黑洞内部,为黑洞增加了质量和能量,而剩下的90%的恒星物质会被抛射到空旷的太空中,这些物质又会形成一些新的恒星。
 
黑洞吞噬恒星不仅速度慢,而且还很浪费,好好的一颗恒星就吃十分之一,剩下的都吐了。这是因为理论上黑洞的密度是无穷大的,当然也是有一定限度的,如此高密度的天体,体积却相对较小,恒星的密度当然比不了黑洞,所以相对较小的黑洞在吞噬恒星时,会把大部分的物质抛射出去。
 
那些真正被黑洞吞进肚子的恒星物质,在经过黑洞的事件视界前会发出耀眼的光芒。这也是这颗恒星一辈子最光辉的时刻,它会发出完全解体前最后一次耀眼的光芒,会成为当时宇宙中最有活力和最明亮的事件之一,它就是当时全村最靓的仔,这就是潮汐撕裂事件,被黑洞撕裂时产生的耀斑就像超新星一样耀眼。
 
黑洞都会被热气包围,这些热气会包裹黑洞上千年,并形成数十亿英里宽的圆盘,这些气体圆盘非常明亮,如果此时一颗被撕裂的恒星发生潮汐撕裂事件,就会迸发出耀眼光芒,此时新的热气会在黑洞周围翻腾碰撞,产生强烈的冲击波和向外流动气流,肉眼能看到的可见光,和看不见的紫外线和X射线。
 
类星体可能是黑洞吞噬物质时产生的,在炽热辐射压力的推动下,冲击性爆炸将物质喷出,加速到光速的几个百分点,强烈的辐射会毁灭行进途中所有生命,对星系造成了严重破坏,猛烈撞击星际物质时,温度飙升到数十亿度。黑洞的恒星风掠过表面,以每小时2000万英里(光速的3%)的速度向我们投射过来,可见力量之强大。

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