如果向太空中注水,需要多少水才会使水球变成黑洞?

理论上,任何物质堆积在一路都能形当作黑洞,即即是水也是如斯,前提是质量足够大。那么,需要几多水堆积在一路才会酿成黑洞呢?

关于这个问题,需要来领会一下宇宙中各类形态的天体是怎么来的。

在宇宙中,有些天体是岩质行星,有些是气态巨行星,有些是褐矮星,有些是恒星,决议天体性质的关头点在于质量。天体最初都是源自于星云,堆积了几多质量的星云决议了天体味演酿成哪种类型。

在宇宙最初形当作的前几分钟,发生了大约75%的氢和25%的氦(均为质量占比),它们组成了现在整个宇宙的物质根本。其他更重的元素发生都与恒星有关,例如,恒星核聚变、超新星爆发时的中子俘获过程、双中子星碰撞。但与氢和氦比拟,其他元素的总质量占比眇乎小哉,只有大约1%(现在的宇宙)。

在星云中,大部门物质堆积在一路形当作恒星,因为它们的质量足够大,可以让氢发生核聚变反映。星云的边角料则会形当作行星(以及其他更小的天体),若是星云堆积较少,则会形当作岩质行星;若是质量足够大,天体将会束厄局促住较轻的氢和氦,从而形当作气态巨行星;若是质量跨越木星13倍,则会形当作褐矮星。

至于宇宙中遍及存在的低质量黑洞,它们的前身是大质量恒星。在大质量恒星的焦点中发生铁元素之后,进一步的核聚变反映会大量耗损能量,从而导致恒星无法发生足够强的辐射压来匹敌引力坍缩,这会使焦点被重力压缩当作黑洞。

只要质量足够大,无论是电子或者中子简并压力都无法反对引力坍缩。理论上,恒星冲破中子简并压力坍缩当作黑洞的质量极限为3倍太阳质量,这就是奥本海默极限。若是把大质量恒星的焦点物质全数替代当作水,成果也会坍缩当作黑洞。

那么,3倍太阳质量的水有几多呢?

一个太阳质量半斤八两于33.3万个地球质量,所以奥本海默极限约为100万倍地球质量。一个地球质量约为6亿亿亿千克,所以需要让600万亿亿亿千克的水堆积在一路才会坍缩当作黑洞。

假设这些水的平均密度仍然为1000千克/立方米,那么,这个水球的半径可达113万公里,半斤八两于太阳的1.6倍,地球的175倍。不外,坍缩当作黑洞之后,因为猛烈压缩,黑洞的史瓦西半径只有不到9公里。

  • 发表于 2019-07-07 21:53
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