宇宙中最大最重的恆星與黑洞相遇，誰吞了誰？這場戰爭沒有懸念

2020-10-18 星辰大海種花家

這確實是一個令人非常困惑的話題，人類發現最早的黑洞之一天鵝座的X-1，質量只有太陽的8.7倍，而觀測到質量最高的恆星是大麥哲倫星系蜘蛛星雲中的R136a1，其質量高達太陽的256倍，但X-1已經在持續吞噬它伴星的物質（伴星為 HDE 226868，質量為20-40M☉），並且發出強烈的X射線，因此而得以觀測到X-1的存在，而R136a1卻在大量丟失物質，這實在是一種莫名的諷刺！

天體引力大小是什麼決定的？

在克卜勒行星三大定律的基礎上，牛頓根據前人的成就總結出了萬有引力定律，而100年後的卡文迪許通過巧妙的實驗測量出了萬有引力常數G的準確數值，得以讓我們可以方便的計算出兩個天體之間的引力！

天體之間的引力，與兩個天體質量之積成正比，與它們之間距離的平方成反比，當然G就是那個卡文迪許用扭稱測得的萬有引力常數！既然距離距離r那麼重要，那麼將兩個天體肩並肩靠在一起，其距離不就是0了麼，那麼他們之間的引力是不是會變成無窮大呢？

比如像上圖那樣，兩個天體已經靠在一起了，但事實上兩者的距離是從天體的質心開始計算的，因此即使靠近為零，那麼r=m1的半徑+m2的半徑，仍然是一個有限值！這個時您會發現天體質量一定的條件下，半徑r是引力大小提高的唯一障礙！

但黑洞滿足你一切的想像條件，它的真實半徑為0，我們所形容的黑洞半徑只是它史瓦希半徑範圍，而史瓦希半徑是黑洞光速都無法逃逸的區域範圍！從這個原理中我們可以明白一個道理，箇中的關鍵是天體的密度！因為當它足夠小時，計算它的表面逃逸速度就會等於甚至大於光速！

那麼此時，這天體的密度將會壓垮夸克的簡併力無可救藥的坍縮成黑洞！

我們簡單的總結一下，決定天體引力的關鍵，表面上看起來是兩者之間的距離，但能決定兩者距離的本質是天體的密度，因為只有密度足夠高，才能使他的直徑足夠小！

如上圖所示，恆星所引起的空間變化猶如一個凹坑，即使再大，它的深度是有限的！但黑洞引起的時空變化，有可能範圍不大，卻是一個無底洞！

恆星與黑洞相遇哪個將成為贏家？

前文我們說到了R136a1正在大量丟失自身的物質，但它的質量是太陽的256倍，這是不是有些匪夷所思？其實我們簡單了解下恆星發光原理就可以知道為什麼會這樣！

大質量恆星沒有坍縮成黑洞（超過奧本海默極限的天體）的唯一原因就是恆星內部聚變時產生的輻射壓，這是恆星後期成為紅巨星的原因，也是超大質量物質丟失的原因！因為超過150倍太陽質量的天體已經超過了愛丁頓極限！

愛丁頓極限即是形容輻射壓與引力坍縮之間的關係，恆星質量過大，內部溫度過高，其核聚變產生的輻射壓越強，而150倍太陽質量就是壓垮駱駝的最後一根稻草，在這個質量以上，恆星引力坍縮已經無法控制內心那一萬頭草泥馬的奔騰......

越是大質量的恆星與黑洞相遇，越是沒有可比性，因為沒有黑洞時恆星都已經在丟失物質，而黑洞的引力將可以輕而易舉的吞噬掉那些超大質量的恆星外圍物質，當然只要足夠近，整顆恆星都將蕩然無存！

上圖公式中，r1為天體的洛希瓣半徑，M1和M2分別為天體的質量，A為兩者之間的距離，當一顆恆星和一個緻密天體靠攏時，緻密天體的實體始終都在其自身的洛希瓣範圍內，而恆星外圍物質則可能會落在洛希瓣之外，此時恆星和緻密天體將通過兩個天體的拉格朗日點交換物質，當然這是緻密天體吞噬恆星物質的過程，而非相反！

因此黑洞將毫無懸念的在這場戰爭中保持常勝將軍，而未來也將是，除非它碰到另一個黑洞，當然它們不會兩敗俱傷，而是會通過複雜的過程合併成一個，並且將爆發宇宙中最為強烈的伽瑪射線暴和引力波事件！

而黑洞吞噬個恆星，不過是家常便飯而已，比如天鵝座X-1，每天沒事幹就是吞噬它伴星的物質，是一直哦，幸虧它伴星質量夠大，否則還真不夠它吞噬。

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