一口气搞懂黑洞是咋来的？

粘瓜莱

黑洞的形成
黑洞其实和中子星，白矮星一样都是恒星演化的产物，唯一不同的是它们是不同质量恒星演化的产物，其中黑洞是超大质量恒星演化的产物。
具体来说是这样的，我们都知道恒星本身是会燃烧的，就好像炉子一样，只不过炉子烧的是煤或者木炭，而恒星烧的是原子核。
刚步入主序星时期的恒星，都是烧氢原子核的，这种燃烧的方式叫做核聚变。这是因为恒星的质量都特别大，引力会使得恒星中心的温度特别大（可以理解成挤压出来的结果），就拿太阳来说，核心的温度可以达到1500万度，而质量越大，引力也就越大，核心的温度就可以达到更大的温度，这我们下文会提到。
由于恒星内核温度特别高，使得恒星是成等离子体的，意思是，电子和原子核是在当中呈现游离态的，而不是构成原子的状态，就像一锅粒子粥一样。
所以，这当中的反应并不是原子和原子之间进行反应，而是原子核和原子核之间进行核反应。而宇宙中70%都是氢原子，剩余的是氦原子（这是由于大爆炸导致的，其中氢和氦是原子序数第一和第二的两个元素），只有不到1%是其他的元素。
而氢的核反应条件要远比氦要求低，因此氢原子核作为燃料的核聚变会最先被点燃，而核反应的炉渣其实就是氦，整个过程就是四个氢原子核通过核聚变产生氦-4。
内核的氢烧完之后，如果是红矮星，那反应就停止了，因为红矮星通过自身引力收缩迫使内核温度达到氦核反应的条件。而质量大一点的恒星，比如：太阳，就可以通过收缩内核，使得条件达到氦核聚变的条件，然后原来的炉渣变成了燃料开始核聚变，氦核反应会生成碳原子核和氧原子核，这就好像换了档一样。
当氦烧完之后，就会剩下一堆炉渣：碳原子核、氧原子核。而又会有一批的恒星停留在这个阶段，而质量更大恒星还能够继续收缩内核，迫使碳发生核聚变反应。不过，超大质量的恒星就不只是这样的了，它们不仅能迫使碳反应，还能迫使碳之后的硅反应，一路一直核反应，直到铁原子核的出现。
之前的恒星的核反应主要在核心进行，而此时的超大质量恒星却是一个奇葩，由于内核温度特别高，导致每一层都在发生核聚变，最外层是氢核聚变，最内核是铁原子核。但是铁其实是比结合能最大的元素，意思是说铁很难发生核反应，最大的差别就在于前面的核聚变其实都是在释放能量，而铁原子核的核反应需要吸收能量。
整个过程大概就是光子进入到铁原子核内，直接击碎铁原子核，然后质子和电子相遇后会生成中子和中微子，就会发生II型超新星爆发。
此时会出现两种情况，第一种是恒星的内核在引力的作用下，中子聚合成了一个中子星。
而中子星说白了就是引力和中子简并压力达到了平衡。这是由于泡利不相容原理导致的结果，这理论简单来说就是中子不可以处于两种相同的状态，它们应该按照规矩好好排排坐。
但是还有一种情况就是恒星内核的质量质量超过3倍太阳的质量（这也被称为奥本海默极限），那么它就不会停留在中子星的状态，因为中子的简并压力都无法抵抗引力，继续向下压缩，按照理论应该可能会出现夸克星，也就是夸克的简并压力和引力达到平衡，但事实上，我们并没有观测到夸克星的存在。因此，我们可以认为，此刻内核就会变成一个黑洞。
所以，到底能不能形成黑洞，首先恒星的质量至少要达到8倍以上的太阳质量，是一个特大质量的恒星。并且在演化过程当中，发生II型超新星爆炸后，内核的质量要超过奥本海默极限，那么内核就会在引力的作用下形成一个黑洞。
黑洞是什么样子的？
实际上，黑洞最有名应该是它能把光都吸走。按照目前主流的引力理论，也就是广义相对论，引力的本质是时空的弯曲。
就拿太阳来说，由于太阳的质量巨大，它压弯了时空，而地球就沿着时空的测地线（也就是时空的“直线”）运动。（我们从二维的角度来看）
那黑洞也能弯曲时空，只不过它对时空的完全远远超过太阳。这样的弯曲程度，导致光经过附近时，如果沿着测地线运动就会掉入到黑洞当中


如果要用牛顿理论来理解，其实就黑洞的第二宇宙速度远远大于光速，导致光没有拜托黑洞的引力，只能掉入黑洞。而光速已经是宇宙中物质、信息、能量的极限速度，因此，物质遭遇黑洞时，基本上都会往里掉。

作者：一点资讯