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当恒星的质量大过黑洞的质量,恒星还会被黑洞吞噬掉吗?

如果黑洞與恒星的距離足夠遠, 黑洞就只是一個普通的天體, 它與恒星之間的引力作用並沒有什麼特別之處, 同樣遵循牛頓的萬有引力定律。 黑洞會與恒星組成雙星系統, 只是黑洞無法發光而已, 它們都會環繞位於它們表面之外的共同質心運動。 由於恒星的品質比黑洞更大一些, 所以共同質心更為靠近恒星。 恒星的品質越大, 共同質心越靠近恒星表面。 不過, 恒星品質不可能遠超過黑洞, 因為在一個雙星系統中, 如果恒星的品質極大, 它會比黑洞的前身恒星更早演化為黑洞, 因為恒星的壽命與品質成反比。

它們的可能運動方式如下圖所示:

如果黑洞與恒星的距離足夠近, 黑洞對恒星外層的引力作用要強於恒星對自身外層的引力作用, 這意味著恒星超越了洛希瓣, 所以黑洞的引力會把恒星外層的物質吸引過來, 形成環繞黑洞旋轉的吸積盤, 並產生強大的X射線。 目前, 天文學家在銀河系中發現的恒星級黑洞都屬於這種類型, 否則我們將無法探測到不會發光的黑洞。 例如, 距離地球1.8萬光年的天鷹座V1343就是一個由黑洞和恒星組成的雙星系統, 其中恒星的物質不斷流失到黑洞周圍的吸積盤中, 並在垂直於吸積盤的方向噴射出強大的X射線。

恒星也是因為品質大, 但很多大品質恒星在還沒有坍塌形成黑洞前,

壓力就已經使核發生聚變, 而向外輻射的能量, 可以抵消引力吸引聚集, 平衡的結果就使得恒星能夠穩定存在一定時期。 但恒星品質不斷喪失, 並且恒星核聚變最終也只能到Fe, Fe之後的重元素核聚變就需要吸收大量能量, 恒星引力不平衡超新星爆發、逐漸崩塌形成黑洞。

宇宙中, 黑洞也是有大有小, 只要品質達到三個以上太陽, 能量耗盡後就沒什麼力量能抵消引力作用, 坍塌成黑洞。 黑洞形成後就會開始從伴星吸收物質, 形成吸積盤, 釋放大量能量, 這個過程中, 黑洞的品質不斷增加, 恒星品質卻不斷地減少。 如果恒星品質比黑洞更大, 它最終本身就會形成一顆黑洞, 當它提前遇到黑洞, 也只不過是不斷地把自身物質投入黑洞。

一般超新星爆發後的恒星會拋去大部分品質, 初生的黑洞品質大都在3.8倍太陽品質左右, 這個品質的黑洞與恒星比起來, 在很多時候都沒有大小優勢!恒星不夠緻密, 由於輻射壓的存在, 恒星表面物質是以一種等離子體的存在;因此兩者相遇並不以品質取勝, 會在兩個天體的拉格朗日點位置, 恒星會通過這個點被黑洞強大引力剝離恒星物質。

具體過程如下:在雙星系統的演化過程中, 我們可以將恒星與黑洞相遇看作是一個雙星系統, 黑洞會通過洛希瓣將超過洛希瓣的恒星物質吸走, 稱為洛希瓣溢流或洛希瓣超流( Roche-lobe overflow )。 物質通過L1拉格朗日點(就是兩者引力互相抵消的點)流向黑洞, 形成明亮的黑洞吸積盤,

這也是我們觀測黑洞通常以X射線發現的主要原因。

因此無論兩個天體大小與品質如何, 黑洞與恒星相遇, 只有黑洞慢慢吞併掉恒星, 在黑洞面前恒星毫無招架之力, 這是您想要的答案嗎?

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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