恆星R136a1的質量比一些黑洞還高,為什麼光還能逃逸出來?

2020-12-04 艾伯史密斯

因為決定天體逃逸速度的,不止是質量,還有天體的半徑。

逃逸速度公式

黑洞的逃逸速度大於光速,導致任何物質進入黑洞後都無法逃離(霍金輻射除外),我們可以根據動能公式和萬有引力公式,來計算天體逃逸速度公式:

引力場勢能公式:

E(r)=∫(GMm/r^2)dr=-GMm/r,以無窮遠處為零勢能;

能量守恆:

mv^2/2=0-E(r);

r取天體半徑時,得到逃逸速度公式:

v=√(2GM/R);

我們可以看到,一個天體的逃逸速度,與天體的質量和半徑都有關,就算天體的質量再大,只要它的半徑也很大,那麼逃逸速度也不會比小質量天體高。

R136a1的逃逸速度

這就解釋了,R136a1恆星的質量,雖然是太陽質量的265倍,比許多黑洞的質量還大,但是它的直徑是太陽直徑的35倍。

太陽表面的逃逸速度v1=617.7km/s ,於是可以估算出R136a1恆星的逃逸速度:

v2=v1*√(265/35)≈1700km/s;

可以看到,R136a1恆星的逃逸速度遠遠沒有達到光速。

R136a1恆星的質量,之所以這麼大還未塌縮成黑洞,是因為在恆星內部進行著劇烈的核聚變反應,反應釋放大量能量抵抗著萬有引力作用,使得恆星沒有塌縮。

一旦恆星的核聚變材料消耗殆盡,恆星就會進入演化末期,再也沒有力量能抵抗萬有引力作用,此時恆星就會以超新星爆發的方式結束生命,然後留下一個緻密的黑洞。

好啦!我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!

相關焦點

  • 為什麼有的恆星質量比一些黑洞還大,光還能逃出這顆恆星呢?
    確實是這樣,有的恆星非常的大,例如Ra136a1恆星,它的質量是太陽的265倍,而目前發現的質量最小的黑洞,其質量只有太陽的3.8倍。:整個銀河系的質量比絕大多數黑洞都要大得多,為什麼光還能逃得出去呢?
  • 宇宙中最大質量恆星引力有多大,可以拉住自己發出的光嗎?
    如果需要這麼大的逃逸速度,光線才能夠被拉住。但一般恆星的逃逸速度距離光速還是太遠了,比如太陽,表面逃逸速度才617.7km/s,只是光速的1/485,因此光線飄過太陽時沒有半點停頓,只是稍稍彎曲了一點點。那麼更大質量的恆星能夠抓住光嗎?我們來看看迄今發現最大質量恆星r136a1的逃逸速度是多少。
  • 很多恆星質量比黑洞都要大,黑洞一毛不拔!為什麼恆星還能發光?
    但過了黑洞的視界之後,黑洞除了引力和傳說中的霍金輻射以外,就不會再輻射任何其它信號了!二、很多星的質量都遠超黑洞,為什麼黑洞不發光,而恆星依然發光呢?其實比黑洞質量大的恆星有很多,在銀河系中比如海山二,它的質量大約是太陽的100-150倍!在大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1,則是已知恆星中質量最高的,大約是太陽的256倍!
  • 宇宙中最大的恆星R136a1,它能吞了最小的黑洞嗎?
    比如標題中描述的黑洞,因為最小的恆星型黑洞生成時質量並不大,大約只有太陽質量的3.8倍,而宇宙中比這個質量大的恆星比比皆是!這幅圖的描述並不準確,最大的恆星不一定是質量最大的,比如新晉的最大恆星是盾牌座的UY,直徑大約到達了土星軌道附近,但它的質量大約只有太陽的7-10倍,而質量最大的恆星是大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1,質量達到了史無前例的256倍,其實蜘蛛星雲中的R136a2、R136a3的質量都在愛丁頓極限的上限,大約200 倍左右!
  • 質量是太陽三百倍,光度八百萬倍的R136a1,如果在4光年外會怎樣?
    中心R136a1和其附近的恆星而R136a1的溫度則超過了50000K,經過測量它的質量大約為太陽的265倍,大小則是太陽的35倍,光度這超過了太陽的870萬倍,但根據其當前丟失物質的速度計算,在它誕生初期,質量可能高達太陽的320倍以上。
  • 光為什麼逃脫不了黑洞
    黑洞是現代廣義相對論中宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力很大,使得視界內的逃逸速度大於光速。即黑洞是時空曲率,大到光都無法從其視界逃脫的天體,黑洞產生的過程是一個穩定的恆星死亡的過程,當某一個恆星衰老到一定程度的時候,它的核心在自身重力的作用下迅速的收縮塌陷發生強烈爆炸。
  • 恆星形成的黑洞質量更小,那為啥引力會更強呢?
    如果一個黑洞是一顆非常大的恆星核心坍縮後的殘餘,那麼死亡恆星的引力是如何增加而產生黑洞的呢?也就是說恆星生前的質量肯定大於黑洞,因為黑洞是由恆星形成的,但光可以逃離恆星的引力,但黑洞形成以後,光就無法逃脫黑洞。這聽起來確實像一個悖論,那麼是恆星死亡時,質量以某種方式增加了嗎?
  • 如果有一立方釐米的黑洞靠近地球,看看會發生什麼?
    那麼這樣一個黑洞質量有多大呢?這就要根據史瓦西半徑公式來計算了。史瓦西半徑計算公式為:R=2GM/c^2。這裡R為史瓦西半徑值,G為引力常量,M為天體質量,c為光速。代入0.62cm史瓦西半徑計算,這個黑洞質量約為4.18x10^24kg,約地球質量的70%,約相當火星質量6倍,比金星質量略小一些。
  • 如果有一個一立方釐米的黑洞靠近地球,會發生什麼?
    但這麼小的黑洞,在宇宙中還沒有發現。理論上認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,但迄今沒有發現。而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。因此現在發現宇宙黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。
  • 黑洞逃逸速度是不是比光速還快?
    不但掉入黑洞的物體逃不出,連物體上的光也逃不出,所謂視界就是光都不能跑出來的區域邊界,我們是看不到黑洞內部的。因此從定義上可知黑洞就是逃逸速度大於光速的天體。所以答案就是黑洞的逃逸速度確實比光速還快。但是宇宙中信息和能量傳遞的最高速度是光速,超光速是不存在的。因而什麼也逃不出黑洞。從這個角度講,黑洞是不存在逃逸速度的,存在的只是一個數值。
  • 光沒有質量,為什麼會被黑洞吸進去?或許是自己跑進去的
    光沒有質量,黑洞為什麼可以吸住光?光並不是被黑洞吸進去的,而是自己走進的。關於引力,目前有兩種描述:(1)牛頓經典物理,萬有引力(2)愛因斯坦廣義相對論,時空幾何牛頓萬有引力,被黑洞「吞噬」的光宇宙質量為王,想要成為黑洞需要足夠的大的質量,除此之外還有另外一個關鍵因素:密度。
  • 光沒有質量,為什麼會被黑洞吸進去?或許是自己跑進去的
    光沒有質量,黑洞為什麼可以吸住光?光並不是被黑洞吸進去的,而是自己走進的。「吞噬」的光宇宙質量為王,想要成為黑洞需要足夠的大的質量,除此之外還有另外一個關鍵因素:密度。演變成黑洞的恆星質量比黑洞還大,但它卻無法把光吸進去,因為它體積(半徑)太大,不夠密集,因此單位空間內的質量大小才是決定引力的關鍵因素,光之所以無法逃脫黑洞就是因為黑洞足夠的緻密,例如火箭可以飛出地球,但如果把地球壓縮到玻璃球大小就會成為一個「超小型」黑洞(忽略蒸發),那麼當光進入這個超小黑洞時也無法逃脫。
  • 指甲蓋般大的黑洞,能吃掉地球嗎,過程會是什麼樣子?
    據上述公式測算,這個黑洞質量約為4.18x10^24kg,約地球質量的70%,約火星質量6倍,金星質量的約81%。這麼小的黑洞,在宇宙中還沒有發現。現代理論認為,在宇宙大爆炸時,會產生很多原初黑洞,很小很小,在現在應該還有存在,迄今沒有發現。
  • 恆星能夠發光,但宇宙中最亮的光卻不是恆星發出的,而是黑洞
    在宇宙中,恆星是一種非常常見的天體,僅銀河系之中就有數千億顆恆星,而每一顆恆星都會給一定的區域帶來光與熱,太陽就是一個最好的例子,因為太陽的光和熱,地球才能夠如此生機盎然。宇宙中大部分的光亮都來自於恆星,但宇宙中已知的最亮的光卻並不是由恆星所發出的,而是來自一個黑洞,也就是已知宇宙中最大的黑洞TON618。黑洞是什麼?黑洞會發光嗎?它是怎麼來的?
  • 盾牌座UY體積最大,R136a1質量最大,這兩顆恆星的結局會是什麼?
    根據計算,科學家認為「愛丁頓極限」應該是太陽質量的150-200倍,然而R136a1的發現卻讓科學家們的眼鏡碎了一地,因為這顆恆星的質量遠遠超出了「愛丁頓極限」的理論值,達到了太陽質量的265至315倍!對此,科學家只能解釋,這顆恆星是由兩個或者更多的恆星合併而成。
  • 為啥中子星很小卻可以吞噬質量大很多的恆星,其引力有多厲害?
    剛才提到,中子星表面引力極大,逃逸速度達到每秒15萬千米,而太陽表面的逃逸速度才每秒617.7千米。根據萬有引力定律,引力大小與質量成正比,中子星的質量比太陽並沒有大多少,為什麼表面引力會比太陽大那麼多呢?
  • 最大恆星盾牌座uy,最重恆星R136a1,而「它」剛剛夠「及格」
    在近幾十年來人類對於太空的探索歷程中,科學家們發現了許多各種各樣的星球,它們有的質量非常大,比如R136a1,也有一些質量不是最大但體積卻非常大的恆星,比如盾牌座UY。這些恆星的出現為科學家們研究宇宙中的恆星具有了非常重要的意義。而今天要說的是另一種剛剛達到形成恆星「及格線」的恆星,也是目前了科學家們發現宇宙中質量最小的恆星。
  • 已知質量最大的恆星——R136a1
    我們都知道太陽的質量已經很大,太陽的質量大約為2x1030千克,約為地球的33萬倍,那質量最大的恆星——R136a1又比太陽的質量大多少倍呢?據科學探測,R136a1恆星質量為太陽的265-315倍。,是已知質量最大的恆星。
  • 質量最高的恆星是哪顆?有比銀河系質量還要大的恆星嗎?
    對於上圖應該是很熟悉了,最大的恆星已經更新成盾牌座UY了,但這並不重要,因為我們今天關心的是恆星的質量,因為尺寸最大和質量最大的恆星並不統一!到現在為止我們觀測到最大的恆星並不在各位想像的銀河系中,而是在大麥哲倫星系蜘蛛星雲的R136星團中心的R136a1,質量為太陽的265-315倍,後修正為256倍!
  • 黑洞吞噬一切,但光沒有質量,為什麼也會被黑洞吸引?
    沒有任何物質可以從黑洞之中逃逸而出,其中也包括宇宙中運動速度最快的光,而這也是黑洞名字的由來,既然進入黑洞的光無法再次出來,所以黑洞的視界內部便成為了一片永遠不可見的區域,對這片區域用「黑」來形容再恰當不過了。然而,這裡有一個令人不解的問題,那就是為什麼光無法從黑洞之內逃逸而出?