也就是說,恒星在其一生中的質量一定要大於黑洞,因為黑洞是由恒星形成的,但是光可以逃脫恒星的引力,但是黑洞形成之後,光無法逃出黑洞。
這聽起來像是一個悖論,所以當一顆恒星死亡時,質量會以某種方式增加嗎?
從恒星到黑洞,它的質量是如何流失的?在一個雙星係統裏,一顆高度演化的恒星注定會在其生命的盡頭發生超新星爆炸。伴星的外層正在被強大的恒星風剝離,而黑洞的強大引力則困住了它的一些氣體。
超新星爆炸後產生的自然形成的黑洞實際上比以前的恒星質量小得多。
形成黑洞後的恒星與原恒星的質量差發生在超新星爆發之前。大多數恒星在死亡時都會經曆紅巨星階段。
當然,除了那些質量較小的紅矮星,紅巨星的質量會下降相當一部分,而紅巨星一般比原恒星大幾十倍,所以紅巨星隻有大氣層外層的引力控製鬆散,因此大部分物質很容易被恒星吸收。恒星風遠離恒星,發生逃逸。
我們的太陽也有恒星風,這也是火星的大氣層仍在太空中消失的原因之一。這也是地球磁場存在的最大作用:受到來自太陽的高能粒子轟擊,這也是地球兩極出現極光的原因。
然而,太陽的恒星風攜帶的粒子比紅巨星少得多,因此太陽通過恒星風損失的質量比紅巨星少得多。
一顆恒星在變成紅巨星時會失去一些質量,但超新星爆炸的高能事件本身就值得考慮。恒星死亡時殘留在恒星內部的所有物質都會快速向外爆炸,而且溫度很高,足以射入數光年外的星際介質,產生X射線。隻有恒星的核心才能被壓縮成黑洞。
超新星爆炸留下了一片發光的碎片雲。爆炸外部衝擊波的位置可以看作是超高能電子的藍色球體。在噴出的物質中,加熱的塵埃會發出波長為24微米(紅色)的紅外線輻射。圖片中的前景和背景星星都是白色的。
為什麼質量大的黑洞的引力不如黑洞大?
事實上,恒星的質量隻是部化為黑洞,因此恒星比形成黑洞質量大得多。那麼,為什麼恒星在其一生中不會坍縮成黑洞呢?質量大得多的恒星(光可以從中逃逸)的引力是否會比由恒星的一小部分組成的黑洞(光無法從中逃逸)小得多?
恒星在它的一生中沒有坍縮,定有某種力對抗引力,這個力不是原子間的簡並力,而是核:不產生的輻射壓,引力和輻射結合相互爭鬥調節著恒星的人和融合率。當恒星死亡時,核心停止核聚變,沒有任何力量可以在空間的任何一點,大物體對小物體的引力隻取決於大物體的質量、小物體的質量以及兩個物體中心的距離。所以,按照這個邏輯,如果你是一個宇宙奇才,你可以用一個質量相等的黑洞來代替太陽,而太陽係中其他行星的參數都不會改變。也就是說,行星沒有改變它們的質量,或者它們與太陽曾經所在的太陽係中心的距離,如果太陽和黑洞的質量相同,那麼整個係統的引力是相同的。