被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

被黑洞捕捉到的恆星,並不是大家想象中的那樣被黑洞一口吞掉。由於角速度的存在,恆星會被黑洞巨大的引力撕裂,在這個過程中恆星的一部分物質會逃逸出去,而其它的物質沿著螺旋狀的軌道落入黑洞的吸積盤。

被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

這個吸積盤是一種圍繞著黑洞旋轉的、由彌散物質組成的盤狀結構,落入吸積盤的恆星物質會在這裡被不斷加速,一些質量巨大的黑洞甚至可以將這些物質加速到接近光速。在如此高的速度下,恆星的物質會被撕裂成碎片,在摩擦力和引力的作用下,它們的溫度也會升得很高,從而發出極為明亮的光,這個過程被稱為“潮汐瓦解事件”。

被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

吸積盤並沒有進入黑洞的事件視界,黑洞的引力不足以約束所有的物質,當吸積盤增大到黑洞不能有效控制時,就會有一部分發生破裂,強大的衝擊波會將一部分物質噴射出去,就像黑洞打了個飽嗝一樣。因此,黑洞通常都不會將恆星的物質全部吞掉,在“潮汐瓦解事件”中,會有一部分恆星物質逃跑了。

從常理來講,進入黑洞事件視界的物質,就不可能從黑洞表面逃逸出去了,它們會向黑洞的奇點(一個密度無限大、體積無限小、時空曲率無限大的點)靠攏,並最終失去維度從而在宇宙中消失。但如果黑洞真是這樣這進不出,那它的質量就會無限增加,其事件視界的範圍也會無限擴張,說不定整個宇宙都會被它吞噬掉,顯然這是不可能的,因此科學家們提出了不同的見解,下面我們來看一看。

白洞理論

被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

愛因斯坦的廣義相對論指出,在宇宙應該存在著一種特殊的天體--白洞,它的特性與黑洞完全相反,是“只出不進"的天體。白洞只向外提供能量和物質,不吸收任何的東西,它是宇宙的噴射源。如果白洞真的存在的話,那麼我們有理由相信在黑洞的另一頭就是白洞,黑洞在這頭吸收物質,白洞在另一頭噴射物質,而被黑洞吃掉的恆星最終會通過白洞回到宇宙。

霍金輻射

被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

史蒂芬·霍金教授認為黑洞會以某種特殊的方式向外輻射能量,他指出在宇宙空間中,會不停的產生成對的正反虛粒子,然後又在瞬間湮滅。當這樣的情形發生在黑洞邊界時,有可能會出現這種情況:成對的虛粒子中的一個被黑洞捕獲,另一個卻逃逸了,在這個時候,這個逃逸的虛粒子就帶走了黑洞的能量,這就是著名的“霍金輻射”。因此我們可以認為,被黑洞吃掉的恆星物質,最終會通過“霍金輻射”的方式被釋放出來。

M理論

被黑洞吞噬掉的恆星物質,它們最終的結局會是什麼?

而M理論則認為,我們的宇宙只是“一層宇宙膜”,它是來自高維宇宙的投影,在我們所處的宇宙膜之外,還有很多其他的宇宙膜。而黑洞具有強大的時空扭曲能力,能夠在這些宇宙膜之間形成一個通道。如果真是這樣,那麼被黑洞吃掉的恆星,有可能就進入了另一個宇宙。

另外再說一個廣義相對論描述的很有意思的場景,如果我們呆在黑洞外面,目送一個物體進入黑洞,這時我們就會看到這個物體在靠近黑洞的過程中會越來越慢,並最終定格在黑洞的事件視界。也就是說,從我們的視角來看,這個物體永遠沒有進入黑洞!


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