黑洞是怎么形成的？

基本特征

1967年，物理学家约翰·A·惠勒首次使用了“黑洞”这个术语，这是一个空间和时间区域的名称，它具有非常大的引力，即使是光量子，也不能“逃出”它的极限。它的大小是由引力半径决定的，作用的边界称为事件视界。

形状特征

在理想状态下，只要一个黑洞是孤立的，那么它就是一个绝对黑暗的空间。黑洞到底是什么，我们谁也不知道，只知道它们可能存在，但绝对是看不见它的。根据科学家们的探测，只有通过在事件视界区域的发光，才有可能确定它的存在。出现这种情况有两个原因：

（1）黑洞制造了一个弥漫气体尘埃云的图像，里面的密度在不断增加。（2）通过黑洞附近的光量子，改变了它的轨迹。有时这种变形是如此巨大，以至于在它进入内部之前，光线在其周围弯曲可达数次。

根据天文学家的说法，这颗恒星是有形状的，它看起来就像一弯新月。这是因为面对观察者的一方，由于特殊的空间原因，看起来总是比另一方更明亮。“新月”中间的黑圈就是一个黑洞。

出现黑洞

有两种情况会导致黑洞的出现，即：a,压缩一个大质量恒星；b,压缩星系中心或其气体。当然，还有一些假设，认为它们是在宇宙大爆炸之后形成的，或者是在核反应中因出现大量能量所产生的。

黑洞类型

主要有几种类型：超大质量的，通常位于星系的中心；初级的，假设它们在宇宙形成时，引力场和密度的均匀性会出现较大的偏差；量子–假设发生在核反应中，并且具有微观的尺寸。

黑洞的生命并非永恒

根据S.霍金的假设，黑洞会逐渐“减轻体重”，最后只留下基本粒子。

有一个假设，黑洞有一个相反物体，即：白洞。根据理论，一个白洞会在短时间内出现并解体，释放出能量和物质。科学家们相信，通过这种方式创建了一个特定的“隧道”，并且借助它，你可以移动很远的距离。

黑洞的所谓“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线，因此人们无法看见它，它是“黑”的；所谓“洞”，是表明任何东西一进入它的边界便休想再出去，所以它活像一个真正的“无底洞”。黑洞为什么有这样的特性？这是因为它有极其强大的引力场，以至于任何东西，包括光在内，都不能从中逃掉。不仅如此，黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是著名的“黑洞无常定理”。黑洞具有奇特的、令人难以想象的古怪性质。它的密度大得惊人，如果把太阳变成一个黑洞，它的半径就要从现在的70万千米“压缩”到3千米左右，即缩小到二十三万分之一；如果把我们的地球变成一个黑洞，那么它的半径就要从现在的6000多千米“压缩”到仅几毫米，相当于一颗小小的绿豆。经过天文学家研究，对黑洞的来源有3种看法：一是恒星在其晚年核燃料全部耗尽，星体在其自身引力作用下开始收缩凹陷，如果收留凹陷物质的质量大于太阳质量的3倍，那么收缩凹陷的产物便是黑洞；二是星系或球状星团的中心部分恒星很密集，星体之间容易发生大规模的碰撞，由此产生超大质量的天体坍缩后，便可以形成质量超过太阳1亿倍的黑洞；三是根据大爆炸的宇宙模型推断，大爆炸的巨大力量会把一些物质挤压得极其紧密，于是形成了“原生黑洞”。

天文学家还列举了许多星体轨道畸变的事实，以确认黑洞的存在。但是，尽管天文学家都认定黑洞的存在，但没有一个人找到一个黑洞。因此，黑洞是否存在，至今还是个谜。

黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程：某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。

但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，连中子间的排斥力也无法阻挡。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。

所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。

扩展资料：

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。

黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。

黑洞是宇宙中极为神秘的一种天体，宇宙黑洞的引力极大，使得视界内的逃逸速度大于光速，任何进入视界范围内的物体都将被黑洞吞噬，即使是光也无法逃脱。

因此，科学家给黑洞下的定义是：时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体。据介绍，黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后，发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大，而体积却十分微小。

参考资料来源：百度百科-黑洞