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恒星为什么有的会变成黑洞,有的会变成白矮星?

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解决时间 2022-01-01 14:57
恒星为什么有的会变成黑洞,有的会变成白矮星?
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我尽量解释的浅一点吧。

学过初中物理应该知道,气体是可以压缩的,而固体是不可以压缩的。气体可以压缩是因为气体分子之间有很大的空隙,只要外界压力足以克服分子的热运动,就可以压缩气体。但是固体的分子之间间隙很小,几乎是一个挨一个堆起来的,所以不能压缩。

但是这并不绝对,如果有足够的高压,能够把分子压碎,那么固体也可以被压缩。偏偏在太阳当中,由于高温高压,不要说分子,连原子都被分解了。只剩下自由的电子和裸露的原子核。我们都知道在中学物理课本里面是这样介绍原子核的:如果说一个原子有一栋楼那么大,那么原子核就只有樱桃那么大。那么很明显,太阳中的物质完全可以被压缩到一个挨一个的原子核堆起来的程度,密度比正常的固体还要大无数倍。
但是实际上在太阳中,物质并不会被压缩到这种程度,因为太阳中心的温度很高,原子核在以极高的动能运动着。这个状态就有点像气体,温度越高就越难压缩。

随着太阳的燃料耗尽,它终将逐渐冷却下来,冷却的太阳自然就可以被压缩了。一直会被压缩到“电子简并态”(天顶星写错字了啊)。这个状态你可以理解为一个挨一个的原子核堆起来了。这就叫做白矮星。

那么白矮星的物质还能不能被压缩呢?可以,只要压力足够大,连原子核也被压碎,把电子压到质子里面去,这时候所有的质子都变成了中子。最后的状态就是“中子简并态”,这时候你可以理解为一个挨一个的中子堆起来的状态。这叫做中子星。

那么中子星还能不能压缩,可以,只要把中子压碎。这时候再也没有更小的基本粒子可以抵抗那么大的压力了,最终所有的物质都被无限制的压缩下去,体积无限小,密度无限大,最后连光子都被收进去了,这就是黑洞。

所以我们可以看到,从气体,固体,恒星,白矮星,中子星,到黑洞,在物质状态变化中起决定性作用的就是压力。压力从哪里来?

万有引力。

质量大的天体万有引力就大,内部压力也就大。质量足够大,天体就能变成白矮星,再大,就能变成中子星,更大,就能变成黑洞。

其中的过程我就不细说,希望你能满意。
全部回答
这是根据恒星的质量决定的。
对于质量和太阳相仿的恒星,在内部能源耗尽之后会坍缩,最后被电子电子之间的兼并力抵抗住引力,从而形成致密的白矮星。
但是对于质量大于1.44倍质量的恒星,仅仅依靠电子兼并力不足以抵抗住引力,电子会被压进原子核内成为一颗中子星。
对质量超过3倍太阳质量的恒星,在探索的时候原子核也会被压碎,形成黑洞。
楼主可以参考百度百科。
最好可以看看《宇宙与人》这部片子,对于这个问题有着简单而又深刻的解释。
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