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探讨在太空注入水会形成黑洞的条件

时间:2024-05-07 16:11:34

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探讨在太空注入水会形成黑洞的条件

从理论上讲,只要质量足够大,任何物质都可以聚在一起形成黑洞,即使是水也是如此。那么需要多少水才能形成一个黑洞?关于这个问题,有必要了解宇宙中各种形式的天体是如何产生的。

在宇宙中,有些天体是岩石行星,有些是气态巨型行星,有些是棕矮星,有些是恒星,而确定天体性质的关键是质量。天体最初来自星云,聚集的星云的质量决定了哪种天体将进化。

在宇宙形成的最初几分钟内,产生了大约75%的氢和25%的锶(均为质量),这构成了当今整个宇宙的物质基础。其他较重的元素产生与恒星有关,例如恒星核聚变,超新星爆炸期间的中子捕获以及中子双星碰撞。但是与氢和氦相比,其他元素的总质量可以忽略不计,仅为1%(现在是宇宙)。

在星云中,大多数物质聚集在一起形成恒星,因为它们的质量足够大,足以使氢发生核聚变反应。星云的碎片形成了行星(和其他较小的物体)。如果星云集中度较低,它将形成岩石行星;如果质量足够大,天体将结合较轻的氢和氦,从而形成气态巨人。行星;如果质量比木星高13倍,则会形成一个棕色矮星。

至于宇宙中普遍存在的低质量黑洞,它们的前身是巨大的恒星。在大质量恒星的核心中产生铁之后,进一步的核聚变反应会消耗大量能量,导致恒星无法产生足够强的辐射压力来抵抗重力坍塌,从而导致核心被重力压缩成黑色洞。

只要质量足够大,电子和中子简并压力都不会阻止重力崩溃。理论上,恒星冲破中子退化的压力,坍塌成黑洞,其质量极限是太阳质量的三倍,这是奥本海默极限。如果将水替换一颗恒星的所有核心材料,结果将是黑洞。

那么,三倍于太阳质量的水是什么?

太阳质量等于333,000地球质量,因此Oppenheimer极限约为地球质量的100万倍。行星的质量约为6,000亿公斤,因此需要600万亿公斤的水才能聚集成坍塌成黑洞。

假设这些水域的平均密度仍为1000 kg / m3,则该水球的半径可以达到113万公里,相当于太阳的1.6倍和地球的175倍。但是,收缩到黑洞后,由于受到严重压缩,黑洞的史瓦西半径小于9公里。

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显示评论内容(3)
  1. 魔森座2024-05-07 16:42魔森座[青海省网友]101.135.2.120
    @六道.仙人这让我想起了科幻电影里的情节,如果真的能在太空制造黑洞,会有怎样的影响呢?
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  2. 六道.仙人2024-05-07 16:32六道.仙人[安徽省网友]203.2.214.207
    听说在极端情况下水可能会变得很密集,能引发黑洞的形成,太神奇了!
    顶0踩0
  3. _乐主浦少_2024-05-07 16:21_乐主浦少_[安徽省网友]110.172.81.215
    这话题太有趣了,我之前从来没想过水会在太空形成黑洞,想看详细解释!
    顶2踩0
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