按照超新星爆發成為黑洞的比例來算的話一個太陽質量的恆星會變成多大的黑洞?
首先,一倍太陽質量的恆星最終不會爆發成超新星,中心也不會坍縮成黑洞,最終結果是演變成白矮星,只有那些質量大於3.2倍太陽質量的大型恆星最終才會演變成黑洞。對於那些演化至最後階段的大質量恆星,無論是電子簡併壓力還是中子簡併壓力都無法阻擋自身的引力坍縮,最終的結果將是變成一個黑洞。雖然像太陽這樣的恆星不會坍縮成黑洞,但假設我們可以把太陽壓縮成黑洞,那麼,這個黑洞將會有多大呢?
黑洞是指表面逃逸速度達到光速的天體。天體表面的逃逸速度可以由機械能守恆定律推導出來:
1/2mv^2-GMm/r=0
從而得到逃逸速度:v=√(2GM/r)
根據黑洞的定義,表面逃逸速度等於光速:v=c=√(2GM/r)
從而可得:r=2GM/c^2
這個公式計算出的黑洞半徑又稱史瓦西半徑,最早由物理學家史瓦西得到。把參數代入上式可以計算出太陽的史瓦西半徑約為2950米,不到3千米。太陽原先的半徑為69.6萬千米,被壓縮成黑洞之後,體積縮小了1.3億億倍,可見黑洞的密度之大。由於黑洞的引力作用超強,使得周圍時空被強烈扭曲,導致光都無法從黑洞中逃脫出來。同樣地,我們也可以利用上述公式來計算一下地球的史瓦西半徑,如果地球被壓縮成黑洞,其半徑僅為8.9毫米。
不過,即便太陽突然被壓縮成黑洞,地球仍然會運行在原先的軌道上,並不會被變成黑洞的太陽給吸進去。這是因為太陽的質量不變,所以對於地球的引力作用也是不變,地球並不會受到任何影響,除了再也見不到太陽光之外。
據一些科學家太陽質量的恆星,只能變成白矮星,我沒有記錯的話,1.5個到2個太陽質量變成中子星。超個三個太陽質量就變成黑洞。當然這是以前的一些天文書寫的,最近通過一些人計算這個質量值不知道有沒有變了。
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