黑洞的形成原因和过程(黑洞的形成原因和过程大小)

黑洞的形成(被黑洞吞噬的东西去了哪里)

人类历史上第一个黑洞的照片已经公布，黑洞的存在已经不需要争论了。那么黑洞是如何产生的呢？它们是如何出现在宇宙中的？

因为黑洞不发光，所以很难看到这样的天体。然而，在宇宙中，黑洞并不是一种罕见的天气。天文学家认为银河系中至少有1亿个黑洞，但这些黑洞大部分是恒星级黑洞，也有少数星系级黑洞。

很多人都知道，大质量恒星的超新星爆发可以形成黑洞。其实就黑洞的形成来说，可以说至少有四种生成模式，下面分别介绍。

1.大质量恒星是由超新星爆炸形成的。

银河系中大部分的恒星级黑洞都是由大质量恒星的超新星爆发形成的。当质量超过太阳30倍的恒星到达主序阶段末期，其内部核聚变开始产生铁时，就会发生超新星爆炸。此时此刻，恒星内部的辐射压力消失，引力完全占据主导地位。然而，由于恒星的巨大质量，所有物质都会集中到中心。这时恒星内部的高温高压会直接形成黑洞，迅速吸收恒星的物质，成为质量超过太阳三倍的黑洞。

所以大多数恒星黑洞的质量是太阳的3到100倍。但是，一些恒星黑洞会继续吸收附近恒星和其他天体的物质，或者与其他恒星黑洞合并，成为太阳质量的几百倍甚至几千倍。但是质量超过太阳1000倍的恒星黑洞是很少的，因为黑洞吸收其他恒星物质并与黑洞融合需要很长时间。今天，宇宙中138亿年的年龄还不足以形成许多大质量恒星黑洞。

2.大爆炸的直接形成

我们银河系的中央黑洞半人马座a*，是一个星系级黑洞，质量是太阳的431万倍。已经公布的m87星系中央黑洞质量是太阳的64亿倍。像这样的黑洞不可能是恒星的超新星爆炸形成的，只有BIGBANG才能形成如此巨大的超级黑洞。这是因为在BIGBANG中，某些区域的物质能量密度较高，从而直接形成了黑洞。这样的黑洞也是星系形成的原始力量，因为其强大的引力可以吸收周围的大量物质，这些物质形成了原始恒星，进而创造了星系。

必须指出的是，BIGBANG中形成的黑洞并不都是星系级别的超级黑洞，也有一些小质量黑洞，有些没有地球质量大，它们都被称为原始黑洞。

3.恒星碰撞形成

除了上述两种黑洞形成模式，恒星碰撞也是一种主要的恒星形成模式。一些超大质量恒星突然与一颗大质量恒星发生碰撞，那么在巨大质量产生的引力和两者的势能作用下，碰撞的恒星并不一定要演化到最后的超新星爆发成为黑洞，而是在引力和势能的作用下直接碰撞成黑洞。即使这两种效应达不到成为黑洞的程度，恒星核聚变的程度也会在短时间内加速。

除了恒星，中子星的碰撞也会变成黑洞，因为中子星的质量也比较大。两颗中子星或一颗白矮星与一颗中子星碰撞的势能也是极其巨大的，两者的引力足以产生高温高压制造黑洞。所以恒星和中子星的碰撞也是黑洞形成的一种常见模式。

4.高能粒子的碰撞形成微型黑洞。

一些理论物理学家认为，当一些高能粒子加速到接近光速并相互碰撞时，也会产生一些极其微小的黑洞。但这种黑洞小到普朗克单位，在霍金辐射效应下会瞬间蒸发。所以，这种黑洞比较特殊。它是在人为干预下产生的，宇宙中不会有这样的黑洞。

黑洞的出现基本上不外乎以上四种模式。从黑洞的演化和作用来看，它对宇宙的演化乃至星系的形成至关重要。比如我们的银河系，因为它的中央黑洞人马座a*的存在，所以可以形成，只有银河系形成了我们的太阳系才能形成，太阳系的形成才会有我们的地球和我们的人类。所以黑洞其实和我们人类的存在并不是没有关系的。

至于我们的宇宙是如何形成的，这个问题目前还没有理论上的解释。然而，有一种假说认为，它可能起源于一个超大黑洞中的奇点。在某个时刻，这个起点中的物质达到了质量上限，或者因为某种原因失去了平衡，导致了大爆炸，诞生了我们的宇宙。然而，没有证据证明关于我们宇宙诞生前的推测。

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