宇宙中發現的十萬個黑洞中有史瓦希黑洞嗎?有太初黑洞嗎?

2020-10-18 星辰大海種花家

要討論這個話題,必須得了解下黑洞是怎麼來的!

1、宇宙大爆炸初期形成的太初黑洞

2、大質量恆星在後期內核坍縮而成

前者是原初黑洞或者太初黑洞,後者則稱為恆星型黑洞!儘管形成過程有著明顯的區別,但事實上我們根本無法區分黑洞之前天體的特徵,因為從坍縮為黑洞這一刻開始,之前天體的性質已經徹底消失了!留下了的只有三根毛:

  1. 黑洞的質量

  2. 黑洞的角動量

  3. 黑洞的電荷

這就是著名的黑洞無毛定理,有包含早期天體的部分信息,比如質量角動量與電荷等,但事實上幾乎所有的天體都具有這些特徵,就相當於模板一樣,經過坍縮這個過程,其它在模板所能保留以外的信息就丟了!或者說就像硬碟格式化一樣,無論以前裝的是什麼資料,過後都一樣只剩下了可用空間這個大家都能看懂的信息!

那麼如何來區分太初黑洞和恆星型黑洞呢?先來簡單了解下黑洞的形成過程

一、恆星型黑洞

1、星雲坍縮、自轉逐漸形成恆星

2、恆星燃燒完氫元素進入紅巨星階段(小質量恆星沒有這個階段,超大質量恆星(40倍太陽質量以上)也不會到紅巨星),內核溫度升高,逐漸將成為氦、碳、氧的元素聚變至鐵元素!

3、失去輻射壓的恆星內核在外殼坍縮的衝擊下引發超新星爆發

4、夠大質量的內核將坍縮成黑洞(超新星爆發不是恆星型黑洞必須過程,但這是大質量恆星的必然過程)

二、太初黑洞

宇宙大爆炸時極端的物質密度在大爆炸的超強能量擠壓下,形成了傳說中的「太初黑洞」

從兩者的形成過程也許我們可以來做一個特徵區分,太初黑洞沒有吸積坍縮的過程,因此從理論上來看它應該是不自轉的,而另一個因素是直接坍縮則沒有複雜的天體演化過程,很可能是不帶電荷的!那滿足這些要求的是哪種黑洞呢?

看上去只有史瓦希黑洞才能滿足要求,不自轉,也不帶電荷直接坍縮而成!

還有其他因素來區分太初黑洞嗎?當然有,那就是質量!因為太初黑洞形成是極端物質密度受到大爆炸擠壓而形成,這個關鍵是密度,而且坍縮是受到外部壓力所致,因此質量是否達到黑洞的關鍵並不重要,最終的結果是小於奧本海默極限質量也可以坍縮成黑洞!

簡單的描述就是假如找到黑洞小於奧本海默極限質量的黑洞,甚至是微型黑洞,那麼它就可能是太初黑洞!

M87*黑洞就是一個順時針旋轉的克爾黑洞

但比較好玩的是,到現在我們發現的黑洞質量都是超過奧本海默極限的,而且還遠超!當然這也不排除原初黑洞經過138.2億年的成長,達到了遠超原初質量的級別!看來還是要找到微型黑洞才能證明是原初黑洞,當然還有另一個希望,如果發現不自轉的黑洞,那麼至少有比較大的可能是來自原初黑洞!但即使到現在為止也尚未發現不自轉、不帶電荷的純質量型史瓦希黑洞!

相關焦點

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    在這個定律中,引力的大小是與質量成正比,與距離平方成反比的。因此同等質量的恆星與同等質量的黑洞引力就是一樣大的。目前我們發現的黑洞,最小的有太陽質量的3倍多,而已知最大的恆星r136a1,質量是太陽的265~300倍。那麼3倍太陽質量的黑洞能吃掉300倍太陽質量的恆星嗎?答案是肯定的。只要r136a1靠近黑洞,再小的黑洞也會吃掉它。
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    現代量子力學認為,宇宙起源於虛無中的量子漲落,起源於真空中爆發的奇點。奇點是什麼,就是一個體積無限小,曲率無限高,溫度無限高,密度無限大的存在。宇宙奇點和黑洞奇點都是這樣表述的,看起來差不多,但產生的原因和根源卻有很大區別。
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    宇宙中的黑洞真的如此可怕嗎?超大質量黑洞在宇宙中扮演什麼角色大家好我是你們的老朋友天空,為了展現科技的魅力,以後的每一天我都將為大家放送最幹的貨,希望你們會喜歡。在上期的文章中我們講到了如何去探索黑洞這樣可怕的怪物,還談到了銀河系的中心點,今天我們來繼續講一講銀河系的中心點,看看是什麼東西維持著巨大銀河系的運作。
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    太陽的史瓦希半徑大約是2.9千米地球的史瓦希半徑是9毫米當然在當前的狀態下,無論是太陽還是地球都不夠格,因為能將自身壓縮至史瓦希半徑的,質量至少要超過太陽的3.2倍以上,因此這個只是一個理論計算值,但從史瓦希推導出黑洞這個概念以來,到人類第一次發現疑似黑洞的天鵝座
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    這種空間說起來非常複雜,它是愛因斯坦場方程在宇宙常數為負時的最大對稱真空解,對應負的宇宙學常數,幾何曲率也為負,形狀類似於馬鞍。這種空間聽起來和我們的宇宙格格不入,因為它會導致所有物質都坍縮到一個黑洞之中。但是,科學家仍然發現了其中的有趣之處,值得深入思考,甚至令人震驚。科學家發現,這種帶電的黑洞和自轉的黑洞有很多相似之處。
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    從定義上來劃分,三個都應該是天體,但在這三個中只有黑洞是理論預言並且通過實際觀測證實的!而蟲洞則是僅僅在理論中存在,白洞則連理論都不太支持一個存在!黑洞的來源有兩種,一種原初黑洞,另一種是恆星型黑洞!原初黑洞則是在宇宙大爆炸時代即產生,但迄今為止並未獲得證實!而恆星型黑洞的形成理論則比較成熟,但對於超大型的黑洞的祖宗是誰,科學家依然傻傻的分不清!
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    編者按:黑洞是現代廣義相對論中,存在於宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大於光速。銀河系中存在黑洞,那麼,我們所處的太陽系中有黑洞嗎?第九大行星會是黑洞嗎?距離地球最近的黑洞有多近?本文作者Dennis Overbye,原標題為" Is There a Black Hole in Our Backyard? ",希望對您有所啟發。
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    了解一點熱力學第二定律的朋友,大致對「熵」的概念都有一點了解。物理學家對熵有一個完全定量的定義,使得人們可以用確定的數值去描述一種事物的熵,即,數值越大,熵越大;數值越小,熵越小。打個比方,你的書桌很整潔,這個時候任何一點新的翻動都會干擾原來高度有序的組合,這說明原來的熵很低。反過來說,如果你的書桌本來就亂到極點了,那麼隨便怎麼翻動,它整體還是那麼亂,整體表現並沒有受到幹擾,這說明原來就具有很高的熵。當然,決定哪些安排「不影響整體表現」,是缺乏科學精確性的。但細節並不重要,我們只需要認識到,熵是精確度量物理系統總體無序性的一個完全量子化的量子力學概念。
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    宇宙中最大黑洞被發現,距離地球有25億光年,竟然是雙黑洞系統當人類還未走出地球的時候,沒有意識到自己是多麼渺小。一旦走出地球踏進無窮的宇宙中,就會發現地球是多麼微不足道,在眾多星體中,地球卻是最不起眼的那一顆,但是也就是這一顆微不足道的星球孕育出了生命和文明。從發現宇宙的那一刻起,人類的心就從安分過,並試圖去了解這個宇宙。宇宙到底有多大?是什麼原因構成了宇宙,地球的外面是宇宙,而包裹著宇宙的物質又是什麼?這些問題我們都不知道準確答案。
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