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科学网 群组 理论物理/实验物理/计算物理 有关黑洞问题的探讨
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[原创] 有关黑洞问题的探讨

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发表于 2014-2-21 13:49 |显示全部帖子
1.小质量星(0.08M⊙<M<2.3M⊙)
(1)0.08M⊙<M<0.5M⊙
主序阶段→He白矮星
(2)0.5M⊙<M<2.3M⊙
主序阶段→红巨星分支→氦闪耀→水平分支→AGB阶段→C-O白矮星
2.中等质量星(2.3M⊙<M<9M⊙)
(1)2.3M⊙<M<6~8M⊙
主序阶段→跨越赫罗图中的空隙区→氦燃烧阶段→AGB阶段→C-O白矮星
(2)8M⊙≤<9M⊙
主序阶段→跨越赫罗图中的空隙区→氦燃烧阶段→AGB阶段→C-O白矮星或超新星(取决于AGB阶段后期超星风造成的物质损失)
3.大质量星(M>9M⊙)
大质量星是指零龄主序时的质量大于9M⊙的星。它们通常是O型星和B型星,光度等级为Ⅲ(巨星)、Ⅱ(亮巨星)和Ⅰ(超巨星),也是银河系中最亮的天体。这类星虽然只占银河系恒星的10%左右,但却有非常特殊的性质和意义。
(1)9M⊙<M<25M⊙
质量小于25M⊙的星,其星风物质损失速率很小,无论在主序阶段或是在红超巨星阶段都不可能将全部外壳物质损失掉。
①9M⊙<M<20M⊙
O型星→红超巨星(RSG)→造父变星(Cepheid)→红超巨星(RSG)→超新星(SN)
②20M⊙<M<25M⊙
O型星→蓝超巨星(BSG)→红超巨星(RSG)→超新星(SN)
(2)25M⊙<M<60M⊙
这个质量范围内的恒星,其星风物质损失速率不是非常大,因而不能使恒星在主序阶段或主序附近将全部外壳损失掉。于是恒星将快速地演化成为红超巨星,并且将在红超巨星区域内度过它He燃烧阶段的相当一部分。
①25M⊙<M<40M⊙
O型星→蓝超巨星(BSG)→黄超巨星(YSG)→红超巨星(RSG)→超新星(SN)
②40M⊙<M<60M⊙
O型星→蓝超巨星(BSG)→黄超巨星(YSG)→红超巨星(RSG)→蓝超巨星(BSG)→WN型沃尔夫-拉叶星→超新星(SN)
(3)M>60M⊙
初始质量大于60M⊙的大质量星,具有非常大的星风物质损失率,可以在氢燃烧阶段和早期的氢壳层燃烧阶段将绝大部分外壳物质损失掉。
O型星→Of型星→蓝超巨星(BSG)→亮蓝变星(LBV)→WN型沃尔夫-拉叶星→WC型沃尔夫-拉叶星→超新星(SN)
①9M⊙<M<20M⊙
O型星→红超巨星(RSG)→造父变星(Cepheid)→红超巨星(RSG)→超新星(SN)
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O型星的质量很少小于18倍的,所以这个质量段的恒星,主序星阶段应当更多的是B型星吧。
②40M⊙<M<60M⊙
O型星→蓝超巨星(BSG)→黄超巨星(YSG)→红超巨星(RSG)→蓝超巨星(BSG)→WN型沃尔夫-拉叶星→超新星(SN)============================================================
同样,这个阶段的恒星,如果没有收到伴星的干扰,应当也很少膨胀到红超巨星、红特超巨星阶段的,毕竟目前已知体积与质量都最大的红特超巨星——大犬座VY也不过30倍——40倍罢了。
不过这个阶段的恒星,演化到黄特超巨星仍然很有可能。



结束时间: 2014-5-22 13:19 裁判: qq541322484

正方观点 (1)

新型有关黑洞问题的说法(本论点摘选自天体物理版《黑洞---我们家园的母体》一文,有兴趣者可以去看一下,本论点针对原文内容有删减)

一个完整的黑洞星团是一个体系:即洞孔和其周边的物质盘。黑洞是这个巨大体系的中心。其无与伦比的向心引力吞噬了飘荡在茫茫宇宙中的无数物质。她是一个近似完美的,简单有效的“生态平衡系统”---有所取,也有奉献!被其捕获的,并存在于其物质盘中的各种物质及星体碎片就像是不断补充到母体中的营养成分,物质的不间断聚集,成就了一个由量变到质变的完美的宇宙生命体的自然轮回过程。黑洞及其周边的物质盘的体态并非是我们看到的照片或艺术概念图。这些图片上的黑洞似乎只是一个厚度有限的平面或是一个漏斗状的星团。如果其为一个平面,那里出现的就只能是一个黑孔。如果其体态是一个大致的漏斗形态状,那这把上帝的漏斗会给我们漏出点什么?

黑洞及其周边的物质盘是由一个多方位,多角度,多层次形成的一个体。或许是一个圆柱体,也有可能是一个近似规则的多面几合体。不论其形态如何,这个几何体只有一个中心:物质聚集的中心!但与该中心相连通的通道却不止一条。

黑洞的中心就像是一条中间被堵塞的管子。不要幻想从黑洞的一头进入,从另外一头穿出后就可以实现一次跨越光年的飞行。任何从不同方向进入黑洞的物质都像是飞蛾扑火。生命的孕育需要物质,星球的诞生同样要求有物质的基础…所有不同物质在黑洞中心的聚集,同样决定了不同星球的体积及重量。这就是为何已被我们了解了的若干球型星体在体积上大小不一。那些有幸被黑洞吞噬的物质盘中的物质,在黑洞的中心经过千百万年相互的融合,排斥,再融合,再排斥,在强烈向心引力和高温及高压力的干涉及塑造下,在黑洞中心聚集的物质将逐渐形成一个高速自转,且体积不断扩张的球型物质团。这个球型的物质团就是球型星体的雏形。受其内部引力及压力的影响这些球型物质团--球型星体的雏形有可能是一个十分完美的圆球,也可以想地球一样是个椭圆形。

随着该物质团体态不断的成长,其由量变到质变的临界点必然会出现!黑洞并不是万能的。其必然会受到自然规律的支配,当其内部物质的聚集达到一定的密度,重量或体积时,黑洞内部的孕育过程必然会受到严重干扰,甚至整个黑洞体系有可能暂时崩溃或永久崩溃,其内部强烈的向心引力在临界点时刻会快速大幅下降。此时在其内部高速旋转的球形物质团在自身高速旋转的惯性及重力的作用下将会摆脱黑洞向心引力的控制,一颗表面还在燃烧着的火球被甩出或脱落出黑洞,奔向浩瀚的宇宙空间。

当这个新生儿诞生的那一刻,黑洞星团的核心部分,一定是山呼海啸,地动山摇,巨大的能量之间的无序的相互的牵引及排斥,黑洞中某些部位的体态急剧缩减形成的巨大的冲击力,最终诱发了一次无与伦比的大爆炸。这之后的黑洞也可以被称为天体坍缩。但天体坍缩只是黑洞在其漫长的一生中一个特定时刻被观察到的天文现象,其绝对不是黑洞形成的原因!在十九世纪之前的数百万年中人类没有能力观测到黑洞形成的过程,在二十一世纪之后的数百万年中人类也一样没有机会观测到黑洞形成的过程。几乎每一个现存的黑洞都已经存在了数十亿年,他们也许还会经存在数十亿年。其超长的生命时段使得我们没有任何机会“目睹”其诞生的过程。现阶段任何有关黑洞诞生的原因都是推测!

黑洞大爆炸的概率绝对存在,但其并不是那一巨变时刻的唯一表象!当一颗球型星体被甩出或脱落出黑洞时,黑洞自身也有可能在极短的时间内恢复其自身的能力。这一刻其向心引力的峰值将达到最高点。其周围物质盘中各种星体碎片及物质将以前所未有的速度被黑洞吞噬掉!恰在此时其附近存在着一颗体态巨大的恒星都被其一口吞下。这颗体态巨大的恒星的引力所形成的强力引力通道最终招来了黑洞无与伦比的吞噬力。此时整个黑洞星团,不论是其在宇宙中的位置,自身的形态或是其内部的活动规律都处于一个极其不稳定的阶段。其内部物质及能量的重新聚集绝不会像以前那样按部就班,部分进入黑洞的物质一定会被黑洞内部某种力场形成的强大压力重新喷射出黑洞。黑洞的物质排斥现象与其内部活动机制的稳定状态有着最直接的联系。

凡是由物质组成的球形星体都是黑洞的产儿。一颗颗有幸被黑洞孕育而出的球形星体,从他们出生的那一刻就注定了其今后数十亿年的成长及自身的演化过程。其中一颗时至今日,充满了无限的生机—--这就是我们的地球!而更多的星体则走向了不同的演变进程!但最关键的一点是,众多进入黑洞中不同的物质必将诞生不同性质的生命体。地球是一个版本,太阳是另外一个型号… 与我们地球结构及特点相同的星球是不存在的!就像与我们地球上的人类结构及特点相同的人类在其它星球不存在是一样的道理。因为我们赖以生存的这颗星球的自然环境在这颗星球诞生的那一天起就已确定!而人类又是这个自然环境不断变化后的一个必然结果!

反方观点 (4)

黑洞为较大质量恒星的最终演化阶段:由于恒星燃料耗尽,恒星开始高速自旋,若质量略小,则会归结为一颗中子星;若该中子星电磁场足够强大,则将演化为一个脉冲星;若该恒星质量较大,则由于其高速自旋,它会向自旋平面拉伸,随即变成一个椭球体。然而其质量允许他继续坍缩,则其体积变小,密度变大,也会越来越扁,但纵向上总有一个密度上限,即:横向未完全形成星盘时,纵向已经达到了一个上限,高密度点形成———接下来,该高密度点迅速吸积周围物质,形成“类奇点”,同时形成的还有内视界。接着,吸积盘形成。
需要说明的是,纵向上限形成后的不可思议的演化全部是在0.01秒之内完成的,因为黑洞寿命不到0.01秒!!!宇宙不允许高密度高能量的物质存在过久(相对于其它时间!!!),它必定会以爆炸的方式结束自己!然而,时间与空间是密不可分的,空间被极度扭曲的同时,时间同样也在极度扭曲(变慢)!!!这导致我们眼中的黑洞有很长的存在时间。但黑洞必定会消亡(爆炸形式),因为它不能完全静止时间,它会以“霍金辐射”的形式抛弃能量,当其质量相对于原来的黑洞来说很小时,霍金辐射效果增强,辐射速度加快(越来越快),最终以爆炸(本质是超高速辐射)结束。
具体的演化内容请看正文。

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    辩手:1 ( 加入 )

    Rank: 2

    发表于 2014-2-25 15:52 |显示全部帖子
    我就不用说了,该说的已经在上面提到了。就是不知为何,正方观点原文被删除了……
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