宇宙接觸 理論上,任何物質聚集在一起都能形成黑洞,即便是水也是如此,前提是質量足夠大。 那麼,需要多少水聚集在一起才會變成黑洞呢? 關於這個問題,需要來了解一下宇宙中各種形態的天體是怎麼來的。 在宇宙中,有些天體是岩質行星,有些是氣態巨行星,有些是褐矮星,有些是恆星,決定天體性質的關鍵點在於質量。 天體最初都是源自於星雲,聚集了多少質量的星雲決定了天體會演變成哪種類型。 在宇宙最初形成的前幾分鐘,產生了大約75%的氫和25%的氦(均為質量占比),它們構成了如今整個宇宙的物質基礎。 其他更重的元素產生都與恆星有關,例如,恆星核聚變、超新星爆發時的中子俘獲過程、雙中子星碰撞。 但與氫和氦相比,其他元素的總質量占比微不足道,只有大約1%(如今的宇宙)。 在星雲中,大部分物質聚集在一起形成恆星,因為它們的質量足夠大,可以讓氫發生核聚變反應。 星雲的邊角料則會形成行星(以及其他更小的天體),如果星雲聚集較少,則會形成岩質行星;如果質量足夠大,天體將會束縛住較輕的氫和氦,從而形成氣態巨行星;如果質量超過木星13倍,則會形成褐矮星。 至於宇宙中普遍存在的低質量黑洞,它們的前身是大質量恆星。 在大質量恆星的核心中產生鐵元素之後,進一步的核聚變反應會大量消耗能量,從而導致恆星無法產生足夠強的輻射壓來對抗引力坍縮,這會使核心被重力壓縮成黑洞。 只要質量足夠大,無論是電子或者中子簡併壓力都無法阻擋引力坍縮。 理論上,恆星突破中子簡併壓力坍縮成黑洞的質量極限為3倍太陽質量,這就是奧本海默極限。 如果把大質量恆星的核心物質全部替換成水,結果也會坍縮成黑洞。 那麼,3倍太陽質量的水有多少呢? 一個太陽質量相當於33.3萬個地球質量,所以奧本海默極限約為100萬倍地球質量。 一個地球質量約為6億億億千克,所以需要讓600萬億億億千克的水聚集在一起才會坍縮成黑洞。 假設這些水的平均密度仍然為1000千克/立方米,那麼,這個水球的半徑可達113萬公里,相當於太陽的1.6倍,地球的175倍。 不過,坍縮成黑洞之後,由於劇烈壓縮,黑洞的史瓦西半徑只有不到9公里。 《如果向太空中注水,需要多少水才會使水球變成黑洞?》完,請繼續朗讀精采文章。 喜歡 科學報 cn-n.net,請記得按讚、收藏及分享。
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如果向太空中注水,需要多少水才會使水球變成黑洞?
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