Constellation Knowledge Network - Ziwei Dou Shu - ¿Cómo se forman los agujeros negros? ¿Qué clase de monstruo aterrador es un agujero negro? ¿Por qué puede tragar cualquier cosa que se le acerque? ¿Cuántos de estos hay en el universo? ...

¿Cómo se forman los agujeros negros? ¿Qué clase de monstruo aterrador es un agujero negro? ¿Por qué puede tragar cualquier cosa que se le acerque? ¿Cuántos de estos hay en el universo? ...

1. La formación de los agujeros negros:

El proceso de los agujeros negros es similar al de las estrellas de neutrones. El núcleo de la estrella se contrae rápidamente, colapsa y explota bajo su propia gravedad. Cuando toda la materia del núcleo se convierte en neutrones, el proceso de contracción se detiene inmediatamente y se comprime formando una estrella densa, y el espacio-tiempo interno también se comprime. Pero en el caso de un agujero negro, debido a que la masa del núcleo de la estrella es tan grande que el proceso de contracción continúa sin fin, los propios neutrones se muelen hasta convertirlos en polvo bajo la atracción de la gravedad misma, y ​​lo que queda es materia con una densidad inimaginable. Debido a la fuerza generada por la gran masa, cualquier objeto que se acerque al agujero negro será absorbido por él. El agujero negro comienza a devorar la capa exterior de la estrella, pero es imposible que un agujero negro devore tanta materia. Los agujeros negros liberan algo de material y emiten dos tipos de energía pura: rayos gamma.

También se puede entender simplemente como: Normalmente, las estrellas solo contienen hidrógeno al principio, y los átomos de hidrógeno dentro de la estrella chocan entre sí todo el tiempo y se fusionan. Debido a que las estrellas son tan masivas, la energía generada por la fusión compite con la gravedad de la estrella para mantener la estabilidad de su estructura. Como resultado de la fusión, la estructura interna de los átomos de hidrógeno eventualmente cambia y se rompe para formar un nuevo elemento: el helio. Luego, los átomos de helio también participan en la fusión, cambiando la estructura y produciendo litio. Por analogía, el berilio, el boro, el carbono y el nitrógeno se generarán en el orden de la tabla periódica de elementos. La estrella colapsará hasta que se produzca hierro. Esto se debe a que el elemento hierro es bastante estable y no puede participar en la fusión, pero su presencia en las estrellas hace que la energía de las estrellas sea insuficiente para competir con la gravedad de las estrellas masivas, provocando que las estrellas colapsen y eventualmente formen un agujero negro. Decir que es "negro" significa que es como un pozo sin fondo en el universo. Una vez que una sustancia cae, no puede escapar. Al igual que las enanas blancas y las estrellas de neutrones, los agujeros negros pueden haber evolucionado a partir de estrellas varias veces más masivas que nuestro sol.

Cuando una estrella envejece, sus reacciones termonucleares han agotado el combustible (hidrógeno) del centro, y la energía generada en el centro está casi agotada. De esta manera ya no es lo suficientemente fuerte para soportar el enorme peso de la maleta. Entonces, bajo el peso de la capa exterior, el núcleo comenzó a colapsar hasta que finalmente se formó una estrella con un volumen infinitamente pequeño y una densidad infinita. La materia avanzará inexorablemente hacia el centro hasta volverse infinitesimal en volumen e infinita en densidad. Cuando su radio se reduce hasta cierto punto (debe ser menor que el radio de Schwarzschild), la distorsión espacio-temporal provocada por la masa impide incluso que se emita luz: nace un "agujero negro".

2 Dado que la atracción gravitacional de un agujero negro es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitacional, el agujero negro también debe atraer fuertemente la materia cercana y también tener una fuerte atracción hacia los objetos distantes, incluidas las nebulosas. y cuerpos celestes. Los agujeros negros atraen luz cercana, diversas radiaciones, nebulosas y cuerpos celestes. Su masa y volumen serán cada vez mayores, y su gravedad se volverá cada vez más fuerte, atrayendo más materia cercana. El creciente agujero negro es como un enorme remolino que devora con avidez la materia celeste cercana. Después de una evolución a largo plazo del universo, ya debería haber muchos agujeros negros del tamaño de la Vía Láctea. Debido a la enorme gravedad en el centro del agujero negro, su movimiento debe ser el de un gran vórtice negro devorando materia estelar. En otras palabras, en apariencia, debe aparecer como un vórtice de nebulosas y materia estelar que avanza hacia este "gran". "boca" vórtice negro. , es decir, el flujo de vórtice de un gran vórtice negro que traga materia estelar.

3. Los astrónomos utilizan telescopios ópticos y equipos de observación de rayos X para observar de cerca decenas de constelaciones de Géminis. Lo que las distingue es que las dos estrellas son del mismo tamaño. entre sí, por lo que se orbitan entre sí. Si la órbita de una de las estrellas cambia erráticamente y su brillo disminuye o desaparece, puede deberse a que hay un agujero negro cerca.

El ser humano ha realizado incansables esfuerzos para explorar los agujeros negros. El más exitoso fue el lanzamiento del primer sistema de observación por satélite de rayos X en Kenia, llamado Uhuru. Después de tres meses de funcionamiento, el dispositivo detectó anomalías en la constelación de Cygnus. Las ondas de radio emitidas por la estrella X-1 Cygnus permiten localizar su ubicación. X-1 es 20 veces más grande que el Sol y está a 8.000 años luz de la Tierra. El estudio muestra que la órbita de la estrella brillante cambia porque su vecino invisible, X-1, es un agujero negro que tiene entre cinco y diez veces el tamaño del Sol. Orbita a X-1 cada cinco días y está a 130.000 millas de distancia. Este es el agujero negro más antiguo confirmado por la humanidad. Es imposible calcular cuántos agujeros negros hay en el universo, porque el borde del universo aún no ha sido explorado y el universo todavía se está expandiendo.

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