1 . 黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。然而,可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2011年12月,天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。 黑洞[1-2]的产生过程类似于中子星的产生过程;恒星的核心在自身重力的作用下迅速地收缩,塌陷,发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞[3]情况下,由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去,中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量,使得 黑洞
任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳,但黑洞并不能吞噬如此多的物质,黑洞会释放一部分物质,射出两道纯能量——伽马射线。 也可以简单理解:通常恒星的最初只含氢元素,恒星内部的氢原子时刻相互碰撞,发生聚变。由于恒星质量很大,聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡,以维持恒星结构的稳定。由于聚变,氢原子内部结构最终发生改变,破裂并组成新的元素——氦元素。接着,氦原子也参与聚变,改变结构,生成锂元素。如此类推,按照元素周期表的顺序,会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成。直至铁元素生成,该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与聚变,而铁元素存在于恒星内部,导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡,从而引发恒星坍塌,最终形成黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,就再不能逃出。跟白矮星和中子星一样,黑洞可能也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。 当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积无限小、密度无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”诞生了
2 .白矮星;白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积和地球相当,但质量却和太阳差不多,它的密度在1000万吨/立方米左右
3. 中子星 中子星,又名波霎(注:脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,我们必须要收到它的脉冲才算是。)是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。简而言之,即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于恒星和黑洞的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。
4.夸克星 夸克星是一种假设的星体,被认为是由强烈的相互作用形成的。根据理论,恒星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩,若其质量为中等,即约比太阳的质量多1.44倍,重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子;若该恒星质量更大,中子可能破碎成自身的组成成分,即夸克。在一定的压力下半数由中子分离而成的夸克能够转化为奇夸克,产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。
夸克星是由奇夸克物质组成,是一种假设的星体。理论上,奇夸克物质(简称奇物质)是在特别重 夸克模型
的中子星里形成的密度极端高的一种物质状态。根据此理论,当构成中子星的中子因为受到本身重力塌陷的高度压缩,个别的中子会因此崩坏,组成中子的夸克会分离开来,进一步转化成奇夸克,也就是“奇物质”。这时的星体就是直接由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”或是“奇物质星”(简称“奇星”),整个星体几乎就是单一的一颗巨大的中子。以重量和密度来分类,夸克星是介于黑洞和中子星之间,如果再有足够的物质加入夸克星里,它之后会再继续收缩塌陷而成为黑洞。
编辑本段结构组成
夸克星的结构其实很简单,不像中子星那样分为很多层,其密度分布大致为常数。只要质量不是太大,夸克星中 地球表面的中子星和夸克星
心密度不到表面密度的两倍,且面密度会在约1fm的尺度上速降为零。这是由于整星体是强相互作用约束的体系,夸克由于色禁闭效应可能逃离表面太远。星体内部除了夸克之外还存在电子。因电子只受比强相互作用弱得多的电磁约束,所它们分布比较弥散,在夸克表面之外有一定延伸。因有夸克和电子保持电中性,这样就不可避免地在夸克表面形成很强的电场。这一强电场的存将一定程度上阻
碍原子核与夸克物质之间的强作用,从而使得夸克星表面以上撑 起一个最大质量约10E(-6)倍阳质量的壳层。如果夸克星果真具有这样一个壳层,那么它的辐射特征包括热辐射和非热辐射将与中子很难区分。然而,因夸克星诞生时具有强大的中微子光子辐射场,且拥有强磁场并快速自转,一般情况下很难形成这种壳层。没有壳层、表面直接裸露于星际空间的奇异星称为裸奇异星。裸奇异星表面粒子具有强的束缚能;而脉冲星某些射电辐射特征可能表明表面粒子束缚能远比中子星高。如果进一步认为其内部的夸克物质呈现固态,那么这种固体裸奇异星的表面辐射特性或许应该类似于金属,电子处于连续态。至今没有明确探测到原子谱线可能就反映了这一属性。固态奇异星类似刚体,可以表现出长期进动。另外,当固态奇异星内部应力积累到一定程度时或许发生应力迅速释放,从而导致星震。固态奇异星星震会导致两种后果:转动惯量的突然改变和能量包括弹性能和引力能等的快速释放。前者可能与观测到的自转突跳glitch有关,而后者可以解释一类天体(软r射线重复暴)巨大高能射线耀斑现象。 (上二图绘制:张嘉年)
白矮星,一类低光度、高温度、高密度的简并态恒星。根据对200多颗双星中的白矮星的实测数据推算,其半径接近于行星,质量约为同光度主序星质量的1.5倍(根据简并电子气体理论推算出的无自转白矮星质量上限约为1.44个太阳质量),而密度高达105~107克/厘米3。典型的白矮星是天狼星的伴星。光谱观测表明,许多种光谱型中均有白矮星,因而它们在赫罗图上占据着主星序左下方相当广阔的区域。在恒星光谱分类中用谱型前加字母D来表示,并细分为许多次型,如DA——富氢的、DB——富氨的、DF——富钙的、DP——强磁场的……对连续辐射和氢线线翼的圆偏振观测表明,白矮星的磁场高达105~107高斯,这是与理论推算相符的。白矮星同新星和矮新星有密切的关系:许多新星和矮新星是双星,其中一个子星就是白矮星。这些新星和矮新星有一分钟到数十分钟的光度变化和X射线辐射,这可能同白矮星子星的脉动和物质吸积有关。目前的理论研究认为,白矮星是恒星演化的几种归宿之一:当恒星经过红巨星阶段发生大量质量损失后,剩下的质量着小于1.44个太阳质量,这颗恒星便穿过主星序而演化成白矮星。有人认为白矮星的前身可能是行星状星云的中心星,它的核能源已基本耗尽,整个星体开始慢慢冷却、晶化直至最后“死亡”。根据统计资料估算,白矮星的总数约占全天恒星总数的3%,理论推算认为应占10%左右。在许多年老星团如毕星团中也发现了白矮,这与目前的理论预言是相符的。白矮星具有很强的表面引力,因而很早就观测到了谱线的引力红移,从而为验证相对论提供了实测的数据。
中子星,主要由简并中子组成的致密星。 1932年发现中子后不久,朗道就提出可能有由中子组成的致密星。1934年巴德和兹成基也分别提出了中子星的概念,而且指出中子星可能产生于超新星爆发。1939年奥本海默和沃尔科夫通过计算建立了第一个中子星的模型。 1967年,英国射电夭文学家休伊什和贝尔等发现了脉冲星。不久,就确认脉冲星是快速自转的、有强磁场的中子星。中子星外层为固体外壳,厚约1公里,密度约为1011~1014克/厘米3,由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成。外壳内是一层主要由中子组成的流体,密度约从1014到1015克/厘米3,在这层中还有少量的质子、电子和介子。对于中子星内部的密度高达1016克/厘米3的物态,目前有三种不同的看法:①超子流体;②固态的中于核心;③中子流体中的π介子凝聚。在极高密度下,当重子核心彼此重选得相当紧密时(这种情形有可能出现于大质量中子星的中心部分),物质的性质如何,是一个完全没有解决的问题。中子星的质量下限约为0.1太阳质量,上限在1.5~2太阳质量之间。中子星半径的典型值约为10公里。1974年李政道等提出反常核态理论,中国的一些天体物理工作者把这一理论应用于天体研究,得出的结果是;①有可能存在稳定的反常中子星,它们可能是晚期恒星的一个新的类型或新的阶段;②致密量可能有第三个质量极限,即反常中子星的极大质量,约为3.2太阳质量。
黑洞,广义相对论所预言的一种特殊天体。它的基本特征是具有一个封闭的视界。视界就是黑洞的边界。外来的物质和辐射可以进入视界以内,而机界内的任何物质都不能跑到外面。
早在1798年,拉普拉斯曾根据牛顿引力理论预言存在一种类似于黑洞的夭体。他的计算结果是,一个直径
比太阳大250倍而密度与地球相当的恒星,其引力场足以捕获它所发出的所有光线,而成为暗天体。1939年,奥图默等根据广义相对论证明,一个无压的尘埃球体,在自引力作用下,将能坍缩到它的引力半径的范围以内。引力半径rg=2GM/C2,式中G为万有引力常数,C为光速,M为球体的总质量。当物质球坍缩到半径为rg,这个球体所发射的光线或其他任何粒子,都不能逃到rg球以外,这就形成黑洞。对晚期致密恒星的研究证明,存在一临界质量Mc。当星体质量M>Mc,在引力坍缩后,它不可能有任何稳定的平衡态,而只能形成黑洞。
在形成黑洞以前的恒星物质可以有各种不同的属性。但是,一当形成稳定的黑洞以后,几乎所有属性都不再能被观测到。只要用三个参数就可以完全表征黑洞的性质。这三个参数是:质量M、角动量J和电荷Q。当J=Q=0时,是球对称的史瓦西黑洞;当Q=0时,是轴对称的克尔黑洞。黑洞的一个重要物理参量是它的视界的面积A,其值为(在C=G=1单位系):A=8π[M2+M(M2-α2-Q2)1/2-Q2/2] 。式中α=J/M。A的基本性质是,在黑洞的演化过程(例如,通过与物质相互作用,或黑洞之间的相互作用冲,它的面积总不减少。这称为面积不减定理。它是物质只能进入黑洞而不能跑出黑洞这一特性的定量表述。面积不减定理,类似于热力学中的孤立系熵不减原理。因此,黑洞的面积相当于黑洞的熵。在这个基础上建立了黑洞热力学。黑洞热力学的一个结论是,黑洞具有一定的温度,其值与黑洞的质量成反比。1974年,霍金证明,如果考虑到黑洞周围空间中的量子涨落,则黑洞的确具有与它的温度相对应的热辐射。计及量子效应后,黑洞不再是完全“黑”的了,它也会发射,甚至出现剧烈的爆发。
寻找黑洞,是相对论天体物理学的重要课题。孤立的黑洞难于观测,因此,观测工作着重于在双星体系中证认黑洞。目前,认为最有可能是黑洞.的夭体,是天鹅座X-1。天鹅座X-1是密近双星中的一个星体。它所发射的X射线没有规则的脉冲结构,但却具有短时标的脉动涨落,脉动时标在几毫秒到10秒范围内;它的质量大于5.5太阳质量,大于致密星的临界质量。这些特征都符合黑洞的特性。另外,观测还表明,在椭圆星系M87的核心,可能有质量为9×109太阳质量的大型黑洞。M87的特征是:在核心处有异常的亮度分布,颜色较蓝,弥散速度也较大。这些都与黑洞模型相符合。按照大爆炸宇宙学,在宇宙早期可能形成一些小质量黑洞,一个质量为1015克的黑洞,其空间尺度只有10-13厘米左右(相当于原子核的大小)。小黑洞的温度很高,有很强的发射。有一种模型认为,高能天体物理研究所发现的一些高能爆发过程,也许就是由这些小黑洞的发射及其最终的爆发引起的。
望采纳
中子星,是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。恒星在核心的氢、氦、碳等元素于核聚变反应中耗尽,当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落,有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸,或者根据恒星质量的不同,恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星以至黑洞。白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子,直径大约只有十余公里,但上头一立方厘米的物质便可重达十亿吨,且旋转速度极快,而由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,故又称作脉冲星。
一颗典型的中子星质量介于太阳质量的1.35到2.1倍,半径则在10至20公里之间(质量越大半径收缩得越小),也就是太阳半径的30,000至70,000分之一。因此,中子星的密度在每立方厘米8×1013克至2×1015克间,此密度大约是原子核的密度[1]。 致密恒星的质量低于1.44倍太阳质量,则可能是白矮星,但质量大于奥本海默-沃尔可夫极限(3.2倍太阳质量)的恒星会继续发生引力坍缩,则无可避免的将产生黑洞。
由于中子星保留了母恒星大部分的角动量,但半径只是母恒星极微小的量,转动惯量的减少导致了转速迅速的增加,产生非常高的自转速率,周期从毫秒脉冲星的700分之一秒到30秒都有。中子星的高密度也使它有强大的表面重力,强度是地球的 2×1011 到 3×1012 倍。逃逸速度是将物体由重力场移动至无穷远的距离所需要的速度,是测量重力的一项指标。一颗中子星的逃逸速度大约在10,000至150,000公里/秒之间,也就是可以达到光速的一半。换言之,物体落至中子星表面的速度也将达到150,000公里/秒。更具体的说明,如果一个普通体重(70公斤)的人遇到了中子星,他撞击到中子星表面的能量将相当于二亿吨核爆的威力(四倍于全球最巨大的核弹大沙皇的威力)[2]。
夸克星(英语:Quark star),是由奇异物质组成,是一种理论假设可能存在的引力致密星体,需要更多的观测数据及关键遗失环结理论推导来佐证其真实性。关键的奇异物质理论,至今为止还是个假说。
Robert L. Jaffe,多夸克态物理的奠基者,首先建议四夸克状态的粒子存在2011年五月份,有物理学家小组提出夸克星的基础物质H双重子在Lattice QCD下的强烈存在证据论文,但是其使用的方法是计算物理(nf = 2 + 1 Lattice QCD),目前还没有通过检验,日本J-PARC七月份已开始进行验证。如果确认真实,将是重大物理发现的里程碑。(NPLQCD lattice collaboration,论文在美国物理学会物理通讯[1]发表。)
以夸克为基础的星体,在理论模型上至少有三种,“奇异夸克星”、“孤子星”及“玻色星”。
“奇异夸克星”是科普文章通称的“夸克星”,成分以奇异物质为主,专业学者文章多以“奇异星”来区分其差异,强调出其为奇异物质所组成的夸克星,由于“奇异星”有时会跟“奇异原子”发生混淆,而“孤子星”及“玻色星”本身都有专有名词,故一般称“夸克星”系指“奇异夸克星”,而专业研究者之间因为有共通语言,因此学术论文中则大多以“奇异星”来避免泛指所有类型的夸克星。
李政道所提出的非拓朴性孤子构成“孤子星”“孤子星”(Soliton Star)以诺贝尔奖得主李政道所推出的“非拓朴性孤子”(Non-topological soliton, NTS,拓朴性孤子topological soliton的模型目前有Skyrmion)为理论基础,主要是以纯粹“费米子”具有孤子波性质的“孤子”来组成夸克星,被认为是“暗物质”的最佳候选者。由于宇宙间有73%以上的物质属于暗物质或暗能量,“孤子星”作为“暗物质”的最佳候选者,“孤子星模型”则在天体物理学当中形成一大门派,这在宇宙学上是非常重要的一个分支,解释了宇宙间观测到的质量遗失问题。
Remo Ruffini,雷蒙·鲁菲尼的理论研究工作导致“玻色星”的概念“玻色星”则为以纯粹“玻色子”来组成夸克星,由于普通的星体一般是以费米子为主的重子所组成,星爆不能供应足够的玻色子,“玻色星”被认为不能由星爆来产生,而是由大爆炸时期所遗留下来的暗物质,或是存在于“银核”当中作为“巨质量玻色星”,因为希格氏玻色子的加入,“巨质量玻色星”应该是最常见的形式,在这一理论当中“银核”被认为是“玻色星”而非“黑洞”所组成的,此即为“银核是由暗物质所组成”的说法来源,此一说法比“银核是由黑洞所组成”更加合理而矛盾较少,同时作为“银核”的“玻色星”无法任意被制造出来,也是观测当中没有见过“黑洞”吸聚物质因而产生婴儿银河的合理解释。“玻色星”的性质相当的奇怪,活动模式也非常多样化,与许多人关注的黑洞、孤子星、夸克星及重力真空星的活动,与玻色星相较之下,可说堪称无聊至极,由此可见玻色星具有很高的研究价值。
黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时,就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸,所以我们无法直接观测到黑洞。然而,可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2011年12月,天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。
白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是一种晚期的恒星。根据现代恒星演化理论,白矮星是在红巨星的中心形成的。白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积和地球相当,但质量却和太阳差不多,它的密度在1000万吨/立方米左右。
中子星,又名波霎(注:脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,我们必须要收到它的脉冲才算是。)是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。简而言之,即质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于恒星和黑洞的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。
夸克星是一种假设的星体,被认为是由强烈的相互作用形成的。根据理论,恒星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩,若其质量为中等,即约比太阳的质量多1.44倍,重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子;若该恒星质量更大,中子可能破碎成自身的组成成分,即夸克。在一定的压力下半数由中子分离而成的夸克能够转化为奇夸克,产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。
夸克星是一种假设的星体,被认为是由强烈的相互作用形成的。根据理论,恒星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩,若其质量为中等,即约比太阳的质量多1.44倍,重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子;若该恒星质量更大,中子可能破碎成自身的组成成分,即夸克。在一定的压力下半数由中子分离而成的夸克能够转化为奇夸克,产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。
在网上下个 “霍金”的《时间简史》慢慢看里面有你想要的一切答案。你若对这些感兴趣就不可能只是只想知道你上面写的这几个。当然了这类的都不是很容易懂,主要是一些名词解释和专业术语,你可以把你不懂的名词和术语全列在一张纸上备注清楚,这样就方便多了。据说现在有第2部了。不过我只看了第一部。
你懒得找的话 留邮箱我发你