我们知道恒星燃烧到最后会形成白矮星,而白矮星到最后就是黑矮星,但是我们目前还没有探测到黑矮星。可能这就是现在光芒四射的太阳的结局。
白矮星不是恒星生命尽头的唯一结果,还有黑洞。
你印象中的黑洞,是不是黑色的?巨大的?可以把万物都吸进去的一个宇宙无底洞?
没错,相对于渺小人类来说,黑洞就是这个样子。但是从整个宇宙的高度来看,黑洞似乎不全是这样的。
其实在宇宙中,还有许多质量比十几个太阳还要重的恒星。当这些恒星燃烧到自己生命的尽头时,会抛射出大量的物质,但是总有一些残留下来。残留物就在万有引力的作用下越变越小,一直小到三十几千米、二十几千米甚至十几千米的尺寸。然后,黑洞就形成了。所以黑洞中的引力是十分巨大的。
知识笔记|白矮星和黑矮星:
白矮星属于演化到晚年期的恒星,恒星在演化后期,抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,若剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星。
白矮星会坍缩成密度更高的天体:中子星或黑洞。对单星系统而言,由于没有热核反应来提供能量,白矮星在发出光热的同时,也以同样的速度冷却着。经过数千亿年的漫长岁月,年老的白矮星将渐渐停止辐射而死去。它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——黑矮星。
所以在宇宙中,像恒星质量一样的黑洞到处都是。
· 宇宙中无处不在的黑洞 ·
天文学家通过观测发现,不仅仅如恒星质量一样的黑洞到处都是,就连我们所处的银河系中发现的超级黑洞这样大,这样重的黑洞都不在少数。银河系中的这个超级黑洞有几十万个太阳质量那么重。
然而,几乎所有的星系中必有一个超级黑洞。这些超级黑洞最小的可能都有几十万个太阳的质量,大的能有上百亿个太阳质量那么重。
既然我们已经知道黑洞到底有多重了,我们现在可以揭开黑洞的面纱,看看黑洞到底黑不黑。
· 黑洞是黑色的吗? ·
坦率地说,我们没有办法严格定义黑洞长什么样子。因为黑洞中的光跑不出来,它是漆黑一片的。所以在这里,我们暂时把它归为黑色。但是在黑洞的外面会有一些亮环。就是这些亮环给了科学家们探测到黑洞的机会。
这些亮环是由天体活动形成黑洞的过程中的东西组成。这些东西受到黑洞影响,会发生变化,比如发光、辐射出x射线或者电磁波。就是通过这宇宙中种种的蛛丝马迹,我们探测到了黑洞。
霍金提出:在黑洞的生命尽头,它会发光。这就是著名的“霍金蒸发”。这是怎么回事呢?黑洞一开始慢慢辐射,到了最后的一刹那犹如回光返照般,照出一个非常辉煌耀眼的结尾。这就是黑洞的爆发。
所以黑洞一开始是因为内部的光跑不出来而黑,也因为在生命尽头变得极小而爆发出绚烂的光芒。
· 现在人类制造黑洞的可能性趋近于0 ·
到目前为止,人类还是没有能力把物质压缩到变成一个黑洞。
举个例子,通过科学家们的计算,以地球为例,我们要把地球压缩进一个直径大概一厘米左右的圆球里,如同花生米一般大小的空间里,我们的地球才会变成一个黑洞。这是非常不可思议的。如果到了有能力制造黑洞的那一天,我们人类也就成为了超级文明。
最后,我们为什么要说到黑洞,一个是可以向大家介绍黑洞到底是如何形成的,黑洞到底是长什么样子的。还有一个就是抛出一个人类生存的终极话题:
科学家通过实验模拟,发现星系中的超级黑洞拥有破坏星系的能力,最终会威胁到人类的生存。
人类能否从未来的各种科技、宇宙、人工智能上的威胁中生存下来,驾驭能量控制黑洞,都倚靠现在的理论知识和科学探测。
以上内容来自淼叔的节目分享,「淼叔开脑洞」,学人人都能懂的宇宙科技简史。