神秘的黑洞星外边是恒星里边是黑洞只存在于早期宇宙

发布者：邻家小师弟 2023-11-28 19:57

宇宙的第一颗恒星和第一颗黑洞的起源仍然是一个谜团，尽管哈勃望远镜和韦伯望远镜使我们对宇宙有了更多的了解。根据大爆炸宇宙模型，我们的宇宙在138.2亿年前的一次巨大爆炸中诞生。然后，氢元素和氦元素开始在引力的作用下形成恒星和星系。然而，第一颗恒星和第一颗黑洞的形成可能与我们所想象的不同。有些天文学家认为第一颗黑洞是在第一颗恒星内部形成的，这种天体被称为黑洞星。

在解释这个过程之前，我们需要明白一个事实，早期宇宙中没有重元素，只有氢元素存在。因此，第一代恒星的体积很大，但密度很低，可以说是虚胖的。然而，当大量的氢元素聚集在一起时，恒星的核心区域会产生足够高的温度和压力，从而形成了宇宙中的第一颗黑洞。

通常情况下，黑洞形成后会快速吞噬附近的恒星物质。然而，由于恒星本身的体积非常大且非常稀薄，黑洞只能吸收附近的恒星物质。因此，诞生在恒星核心内部的黑洞在吸收完物质后会与外部仍存在的恒星物质保持一段时间的平衡，直到恒星物质在黑洞的引力影响下逐渐靠近黑洞并被吞噬。

一般认为，能孕育黑洞的早期超级恒星的亮度大约是太阳的100万倍，质量和体积比如今的盾牌座UY Scuti和史蒂文森2-18还要大。它们是宇宙诞生初期才可能出现的超级恒星，其内部形成的黑洞是宇宙中最早的超大质量黑洞。这些黑洞后来成为银河系等星系的中心，质量都在太阳的数百万倍左右。

早期的超级恒星受到氢元素的限制，寿命只有700万年。相比之下，像太阳这样掺杂了重元素的中等质量恒星的寿命约为100亿年。因此，质量越大的恒星寿命越短，其内部核聚变反应也越强烈。这种情况在早期宇宙是成立的。

更重要的是，由于宇宙本身的光速限制，理论上我们可以看到宇宙中第一颗恒星发出的光。只要韦伯望远镜观测的距离足够远，就相当于观测到了100亿光年之外的物体，这意味着我们可以看到100亿年前的景象。如果将观测距离延伸到138亿光年之外，也许我们就能观测到宇宙大爆炸后形成的第一批超级恒星，以及它们内部黑洞的演化情况。