为什么气体会形成恒星而不是黑洞?


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当空间气体聚集在一起时,便会形成恒星。另一方面,当一颗巨大的恒星死亡时,它坍塌成一个黑洞。

您会认为,气体的初始质量将比存在数十亿年并在此过程中失去质量的恒星更大。

那么,是什么阻止了空间气体首先形成黑洞呢?


是什么阻止在普通地球大气压力范围内的水蒸气立即变成冰?
Mindwin

我建议编辑标题时说“而不是a”而不是“ not a”,因为后者会产生误导-这表明黑洞可以形成星星。
JBentley

@ruakh公平点。在某种程度上,“代替”在我看来似乎比较清楚,但是我可以看到它也可能是模棱两可的。
JBentley '17

有些人仍然没有足够的质量变成黑洞,它们最终成为中子星或白矮星而不是黑洞。
Mark Rogers

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开始听起来像“在我们的武器中,各种元素如此……”
MPW

Answers:


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从本质上讲,气体确实会先形成恒星。

质量不是制造黑洞的唯一因素。您还需要使该质量达到高密度。在此过程中,通常会形成一颗星星。恒星内部的能量产生过程产生平衡重力引力的压力。这样可以防止恒星达到形成黑洞所需的临界密度。当这些产生能量的过程用尽可用燃料时,恒星最终将坍塌,形成一个黑洞。

因此,您不能只吸收大量的气体来制造黑洞。发生其他物理过程。


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作为次要补充,我想指出,银河系中心的巨大黑洞可能是由于早期宇宙的直接坍塌而形成的。目前这是一个悬而未决的问题,也是一个活跃的研究领域,但是我们所知道的最大的问题是,从恒星质量黑洞开始,我们已经拥有了最快的增生模型。
Dan Neely

1
@sdenham我距离专家还很远,但是可以肯定,在我们称为恒星的实际物理物体之外,我希望引力比辐射压力大。换句话说,气体仍将向内下落,朝向恒星,而不会被恒星推离。
CVn

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别忘了你可以不靠近就可以跌倒。这就是所谓的轨道。
停止Harming Monica

1
@ToddWilcox比这要复杂一些-据我了解,内核停止产生足够的能量以继续抵抗重力并坍塌,在此过程中从恒星的外部切下(因为坍塌的速度较慢)。核心的突然压缩会导致大量的能量积聚,这反过来又炸毁了恒星的外层,这就是为什么您最终得到一个压实的矮星(或黑洞)的原因- 如果这不正确,请有人纠正我
Baldrickk

2
并非所有恒星都变成黑洞。您的回答似乎断言他们确实如此。
jpmc26

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简单来说:因为气体使自身分裂。

当气体(H或He)处于极高的压力(这在形成黑洞之前发生)时,原子开始核聚变,从而释放出大量能量。持续不断的能量流不仅使阳光灿烂,而且还使阳光不会塌陷。

当聚变烧毁/融合了太多的一种元素时,另一种元素将成为聚变的主要元素,这会导致恒星生命期间出现不同的状态。一旦恒星的燃料耗尽,重力就会胜利。

正如罗布所说,抵消“核聚变能”需要的质量远大于“大质量恒星”。


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T3/2/ρ1/2Tρ

0.075M3M

但是,在早期的宇宙中,您的建议可能实际上发生了,这可能是在大爆炸发生仅几亿年之后超大质量黑洞和类星体的存在的方式。

104105

请参阅此新闻稿,以获取有关该想法的替代摘要,并链接到有关该主题的最新学术论文(例如Agarawal等,2015Regan等,2017)。


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不是一个完整的答案,而是一个评论。我们难道不能仅仅为了解决其他答案所提出的问题而增加越来越多的群众吗?当然,在宇宙中的,例如某些时候,在开始的时候,条件是形成良好的非常大质量恒星使得向内压力可能克服热/融合任何外在的压力。尽管障碍物阻止了彻底倒塌,但很可能会立即形成黑洞。毕竟,总是存在阻止总崩溃的障碍,例如辐射压力,简并压力等等。这仅仅是克服质量的问题。

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当该空间气体被聚集在一起形成恒星时,原始气体和现在的恒星的质量相同(不变),但是由于重力的作用,其大小减小了。当恒星坍缩成黑洞时,由于引力,它们的质量再次相同,但大小缩小了。这不是以这种方式提问的有效方法:

那么,是什么阻止了空间气体首先形成黑洞呢?

太空气体最终会收缩成一个黑洞[如果初始质量足够好,它可以作为恒星存在,然后坍塌成黑洞],只有观察者才能逐步观察整个过程[取决于观察哪个部分]。很简单,当以类似于此的方式替换对象时:加热冰块。冰融化成水,然后变成气体。现在操作程序就像在问:为什么加热时冰不变成气体而是水?这听起来很合逻辑,但实际上它是一个简单的类比神秘化单词的构造。


不过,大多数恒星不会变成黑洞,这是问题的全部重点。
HDE 226868

@HDE 226868我知道并不是每个恒星都会变成黑洞,它必须具有一定的质量才能达到某些标准。如果初始气体质量足够好,那么,就像另一个答案(由“约翰”(John)回答)说:“基本上,气体确实会先形成恒星。” 但是您的评论促使我进行编辑以澄清我的答案,谢谢。
Mishu米殊
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