我们的太阳能变成黑洞吗


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每个星星都会变成黑洞吗?我们的太阳有可能成为黑洞吗?如果是,那么它是否会成为黑洞?根据黑洞的生命周期,太阳的当前状态是什么?如果太阳变成黑洞,会对太阳系中所有行星物体产生什么影响。

很抱歉有这么多问题,但我不能错过,因为这些都是我的想法。

Answers:


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不,太阳永远不会成为黑洞。

三颗恒星(白矮星,中子星,黑洞)之间的选择完全取决于恒星的质量。

主序列上的恒星(像大多数恒星一样,包括我们的太阳)始终在重力的向内压力与氢聚变产生的能量“燃烧”的能量的向外压力之间保持平衡。1 这种平衡保持相对稳定,直到恒星耗尽其当前燃料为止-此时,恒星停止燃烧,这意味着不再有向外的压力,这意味着它开始坍塌。取决于有多少质量,它崩溃时可能会变得足够热,开始将氦融合在一起。(如果它真的很大,它可能会继续燃烧碳,氖,氧,硅,最后是铁,这是无法有效融合的。)

不管最终燃料是什么,恒星最终都将达到因重力坍塌而不足以开始燃烧管线中的下一个燃料的程度。这是当星星“死亡”的时候。

白矮星

如果恒星的剩余质量小于1.44太阳质量的2个质量(钱德拉塞卡极限3),则重力最终会使恒星坍塌,直到每个原子被推向另一个原子为止。它们不能进一步崩溃,因为电子不能重叠。白矮星确实发光了,但之所以发光,是因为它们非常热并且会逐渐冷却,而不是因为它们正在产生新的能量。从理论上讲,白矮星最终将变暗直到变成黑矮星,尽管宇宙还不够老,所以还没有发生。

中子星

如果坍缩的恒星超过钱德拉斯克极限,那么引力是如此之强以至于可以克服“电子不能重叠”的限制。到那时,恒星中的所有电子将被推动与质子结合形成中子。最终,整个恒星将主要由彼此紧挨着推的中子组成。中子不能被推到占据相同的空间,所以恒星最终会变成一个纯中子的单球。

黑洞

黑洞是超越中子星的一步,尽管值得更详细地讨论。理论上,所有事物都具有Schwarzschild半径。那就是那个质量的球如此密集以至于光无法逃脱的半径。例如,地球的Schwarzschild半径约为9mm。但是,对于所有小于太阳质量2-3倍的物体,不可能将其压缩得足够小以使其进入半径范围。即使是中子星也不够大。

但是变成黑洞的恒星却是。实际上,我们不知道恒星变成黑洞后会发生什么-“洞”本身的边缘只是Schwarzschild半径-点光源无法逃脱。从外部看,该物质是否坍塌到中子开始重叠,它是否仅在半径范围内停止或是否继续坍塌直至打破所有已知的物理定律都无关紧要。边缘仍然是相同的,因为它们只是基于逃逸速度的截断。


1 我忽略了这里的红色巨人阶段,因为这只是“燃料耗尽”步骤的延迟。基本上,核心是氦气“灰烬”,而氢聚变过程则发生得越来越远。一旦耗尽,您将得到一颗新星,并且坍塌继续。

2同样,我也忽略了恒星在各个新星阶段脱落的质量。所有给定的质量都是基于遗留的残余物。

3 找到的有关 Chandrasekhar质量的每个 来源 ,除了Wikipedia都给出了1.44或1.4太阳质量(可兼容)。维基百科给出了1.39,并至少提供了一个来源来支持该数字。


1
@ HDE226868-很好!我实际上已经忘记1.4是崩溃后的质量,而不是原始重量。我已经进行了更新,使其更加清晰。
Bobson'1

关于“黑矮星”的主题-这是一个:astronomy.com/news/2014/06/…–
骚乱

矮人->矮人(除非你是托尔金)。中子星不是一个大的中子球,讨论的坍塌发生在一块大型恒星的铁芯中,其中钱德拉塞卡尔质量小于1.39太阳质量,更像是1.2。
罗布·杰弗里斯

@RobJeffries-您对拼写是正确的,但是我对其余部分意见不同。如果中子星不是大量的固体中子,那是什么?您有该限制的来源吗?
Bobson

-1任何标准教科书-例如Shapiro和Teukolsky撰写的“黑洞,白矮星和中子星”。中子星包括:简并电子和富中子核的外壳;电子,自由中子和富中子核的内壳;中子流体,主要由中子组成,但具有退化的电子和质子;组成不确定的磁心,但可能包括中子凝结;介子 超子和/或夸克相。没有论据说“主要是中子”。
罗布·杰弗里斯

3

我不是天文学家,而是狂热者,但是我相信,如果仙女座星系和银河系相撞,如果我们的恒星与另一颗恒星相结合,并且太阳的质量与太阳融为一体,太阳成为黑洞的唯一途径是两个足以制造一个黑洞,那么这是可能的;然而,据我所读,尽管银河系庞大且其中的恒星数量众多,但由于行星和恒星(尤其是在银河系的外缘)相距太远,实际上碰撞的可能性很小。

某些信息源(尽管没有讨论黑洞情况):https : //www.youtube.com/watch ? v = 2WEI8WBJkKk https://www.youtube.com/watch?v=7uiv6tKtoKg http:// www .space.com / 15947-milky-andromeda-galaxies-collision-simulated-video.html


这个答案的大部分与问题无关,请您清理一下并添加相关细节。
Donald.McLean

简单的答案是不,它永远不会发生。我已经提出了一种可能的情况,其中我们的恒星可能会变成黑洞,或者至少是其中的一部分。我不明白哪些细节与这个问题无关。我已经编辑了答案,以包括一些有关碰撞的信息,但是没有假设的黑洞场景的详细信息,因为这是我自己的(虽然可能不太可能是独一无二的)创造性解决方案,但尚未在此主题中提出。
GingerBeard 2015年
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