为什么黑洞怕中子星?

2024-02-29 00:00:00

中子星也是宇宙中比较特别的存在,它被认为是宇宙中除了黑洞之外密度最大的天体了。

中子星

根据天文学家的研究,中子星实际上是由恒星演化而来的。恒星在演化末期因为重力崩溃的原因发生了超新星爆炸,爆炸之后就有可能变成了中子星。中子星的密度很大,但是它不能够演化成黑洞,是因为它的质量还达不到黑洞的级别。于是这种在白矮星和黑洞之间的天体就这样成为了宇宙中独特的存在。

科学家们之所以能够证实中子星的存在,是因为有的中子星能够发射出比较规律的无线电信号。通俗点讲,中子星就是恒星在生命末期发生体积膨胀后爆炸,如果这时候质量足够大的话就能够形成黑洞,如果质量不足的话恒星的外层就会因为爆炸而散失在宇宙中,剩下的内核就逐渐演化成中子星。

当黑洞与中子星相遇

在两者相距200~300亿公里时,中子星表层物质发生不稳定,磁场有明显的异常波动。当两者相距达到100亿公里时,中子星的外物质便会飞逸而出,并在黑洞周边高速环绕,之后中子星便向黑洞“奇点”做螺旋形下坠运动。当到50亿公里时,黑洞和中子星的磁场剧烈碰撞,并放出大量电子和光,之后中子星的能量便会慢慢消耗,而后被黑洞吞没,其时间依据中子星的体积而论,但一般不会超过6个小时。

黑洞和中子星

我们知道黑洞和中子星都诞生于被称为超新星的恐怖灾难性爆炸的恒星尸体或残骸,超新星的爆发可以使一颗恒星瞬间或者短暂超越其星系中所有其他恒星的光芒。当一颗恒星变成超新星时,其残骸的核心会在自身的引力作用下崩塌。如果这个残骸足够大,它可能会形成一个黑洞,其引力强大到连光都无法逃脱。质量较小的核心会形成中子星,之所以这样命名,是因为它的重力足够强大,可以把质子和电子一起压碎,形成中子。

吸积

黑洞通常是因为它们聚拢周围的气体产生辐射而被发现的,这一过程被称为吸积。高温气体辐射热能的效率会严重影响吸积流的几何与动力学特性。已观测到了辐射效率较高的薄盘以及辐射效率较低的厚盘。当吸积气体接近中央黑洞时,它们产生的辐射对黑洞的自转以是中央延展物质系统的流动。吸积是天体物理中最普遍的过程之一,而且也正是因为吸积才形成了我们周围许多常见的结构。在宇宙早期,当气体朝由暗物质造成的引力势阱中心流动时形成了星系。恒星是由气体云在其自身引力作用下坍缩碎裂,进而通过吸积周围气体而形成的。行星(包括地球)也是在新形成的恒星周围通过气体和岩石的聚集而形成的。当中央天体是一个黑洞时,吸积就会展现出它最为壮观的一面。黑洞除了吸积物质之外,还通过霍金蒸发过程向外辐射粒子。