黑洞是天体的终极归宿 白矮星中子星也还有变成黑洞的机缘

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有很多人对天体演化归宿很是疑惑，为什么恒星死亡后会变成白矮星、中子星或者黑洞，它们的演变是随机的还是有什么规律呢？黑洞有没有上限，还会不会演变成其他的星体呢？
其实天体演化按部就班是很有规律的，一分钱一分货，恒星的归宿是与其质量大小密切相关的，而黑洞就是天体演化的终极尸骸。

据时空通讯所知，目前还没有黑洞质量的上限，已知最大质量黑洞是距离我们104光年的TON 618类星体中间黑洞，其质量达到太阳的660亿倍，视界（史瓦西半径）为1920亿公里；其次是S5 0014+81类星体中间黑洞，质量达到太阳的400亿倍，其史瓦西半径为1183.5亿公里；排在第9位的凤凰座星系团中心黑洞，质量约太阳的200亿倍。
IC 1101星系是迄今为止人类已知最大的星系，直径超过200万光年，是银河系的10多倍，科学家推测其中心黑洞质量至少达到太阳的400亿倍，甚至可能比现在已知最大黑洞还要大，达到太阳的1000亿倍。相比之下，我们银河系中心那个所谓超大质量黑洞则是小巫见大巫了，只有太阳质量的400万倍。

有人可能会觉得奇怪，怎么老是按太阳质量说事呢？其实这是科学界已经形成的一个惯例，因为天体质量比较大，用具体的数字表示很麻烦，这样比较方便也比较直观。所以衡量天体质量一般以太阳质量做标尺，太阳质量为1.9891*10^30千克。

黑洞是大于30倍以上太阳质量的恒星，在演化后期发生超新星大爆炸后，其中心残留的致密物质坍缩形成的。

最终是形成一个黑洞还是中子星，主要就是看超新星大爆炸后残留的质量。残留质量大于1.44倍太阳质量就会成为一个中子星，残留质量大于2.16倍太阳质量最终就会坍缩成一个黑洞。

因此，最小的黑洞都是大于太阳质量两倍以上的。

那么黑洞为什么会有几百亿个太阳质量呢？这里面有几个原因。
一是有些大质量天体，比如大于太阳质量100~200多倍的恒星坍缩成黑洞，还有星系中心巨大星云物质直接就坍缩成了黑洞，这两种黑洞质量生来就比较大。
第二就是所有黑洞生来就是恒星等天体的天敌，靠“吃掉”各种天体壮大自己。比如据科学观测，S5 0014+81类星体中间黑洞就在狼吞虎咽着周边天体，每年都要吞噬4000个太阳质量的天体物质，所以越长越大。

人类目前所知，宇宙中最大的天体就是黑洞，没有上限。

现在宇宙归宿有几种说法，其中一种就是宇宙膨胀到一个临界点后，就会重新收缩，最终坍缩成一个无限小的奇点，回归宇宙创生之前的原点。某种意义上来说，这就是一个超级黑洞，一个包含整个宇宙的黑洞。因为黑洞中心就是一个无限小得奇点，与宇宙诞生前的奇点，除了质量，其他性质基本相同。
所以研究黑洞，对宇宙起源和归宿有着重要意义。

恒星最终的归宿是白矮星还是中子星，或者黑洞，唯一的度量就是质量。

一般认为相当太阳质量0.8倍~8倍的恒星，在寿终正寝时由于中心的引力压力不够，不会导致超新星大爆炸，只会变成一个红巨星，硝烟散尽后（红巨星外壳气体物质飘散到太空）只留下中心一个致密的白矮星，靠电子简并压抵御引力压，密度达到每立方厘米1~10吨；太阳质量8倍以上到30倍以下的恒星，会发生超新星大爆炸，残留物质会坍缩成一个超密的中子星，依靠中子简并压抵御引力压，密度达到每立方厘米1~20亿吨。
最终是成为白矮星还是中子星，还是决定于中心残留质量的极限。达到钱德拉塞卡极限，就是太阳质量的1.44倍以上，就会坍缩成一个中子星，否则就是白矮星；达到奥本海默极限，即太阳质量的2.16倍以上，就会坍缩成一个黑洞。
太阳归宿是毫无悬念变成一个白矮星。

所以白矮星或者中子星在形成后未来久远的日子里，会有很多机会发生进一步的转化。

比如发生靠近的恒星被它们“吃掉”（吸积），或者相互发生融合碰撞，都会向更高级别演化，白矮星有可能变成中子星，中子星有可能变成黑洞。到了黑洞，就是恒星演化的终极坟墓，不可能再有新的变化了。
史蒂芬霍金辐射理论认为，黑洞也会蒸发，但对于这些超大质量的黑洞来说，这个蒸发时间太漫长了，宇宙终结也还没有蒸发九牛一毛。
所以，一旦成为了黑洞，就没什么大的变化了，只会慢慢长大，或者发生碰撞激发出强烈的伽马射线暴，横扫宇宙成为最恐怖的宇宙杀手。

要变化的是超新星大爆炸或者红巨星飘散在太空的气体和物质，会重新凝聚成再生星云，新的恒星会在其中孕育诞生。

这些星云粒子经过漫长岁月的碰撞凝聚，依靠自身引力渐渐形成坍缩态势，如果遇到一些宇宙事件，比如超新星大爆炸、天体碰撞等引力波扰动，就会加快这些星云的凝聚速度，孕育出新一代恒星。
我们太阳系就是从这种二次甚至三次再生星云中诞生的，否则就不会有这么多的重元素。
这个问题就简单介绍到这里，欢迎大家共同探讨。
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本文选自：今日头条