黑洞@宇宙已知天体重力排名,以地球1G为标准,它们是地球的几倍?( 三 )


XTE J1739-285
第4名:
已知旋转速度最快的中子星
XTE J1739-285:203 000 000 000G
XTE J1739-285是一个位于蛇夫座的中子星[1
, 距离地球约39000光年 。 于1999年由 NASA 的罗西X射线计时探测器首次观测到 。
自转速度:
曾经有声明指出 XTE J1739-285 是已知自转速度最快的天体 , 达到每秒1122次自转(约相当于67320 RPM)[2
。 但之后由其他天文学家重新分析观测资料都无法得到相同的分析结果[3

PSR J1614-2230
第3名:
已知最大质量的中子双星
PSR J1614-2230:220 000 000 000G
第2名:
普朗克极限加速度:567 045 300 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 00G
质量达太阳10倍的黑洞之计算机模拟图:
质量达太阳10倍的黑洞之计算机模拟图
黑洞
第1名:
黑洞:∞?
奥本海默极限指出 , 一颗质量超过太阳质量3倍而又没有任何热核反应的“冷恒星” , 一定会在自身引力的作用下坍缩成为黑洞 , 也就是说该恒星已经成为死亡遗骸 。
[10
:209
更精确地说 , 当大质量天体演化末期 , 其坍缩核心的质量超过太阳质量的3.2倍时 , 由于没有能够对抗引力的斥力 , 核心坍塌将无限进行下去 , 从而形成“黑洞” 。 (核心小于1.4个太阳质量的 , 会变成白矮星;介于两者之间的 , 形成中子星) 。 天文学的观测表明 , 在绝大部分星系的中心 , 包括银河系 , 都存在超大质量黑洞 , 它们的质量从数百万个直到数百亿个太阳 。 爱因斯坦的广义相对论预测有黑洞解 。 其中最简单的球对称解为史瓦西度规 。 这是由卡尔·史瓦西于1915年发现的爱因斯坦方程的解 。
[16

根据史瓦西解 , 如果一个重力天体的半径小于一个特定值 , 天体将会发生坍塌 , 这个半径就叫做史瓦西半径 。 在这个半径以下的天体 , 其中的时空严重弯曲 , 从而使其发射的所有射线 , 无论是来自什么方向的 , 都将被吸引入这个天体的中心 。 因为相对论指出在任何惯性坐标中 , 物质的速率都不可能超越真空中的光速 , 在史瓦西半径以下的天体的任何物质 , 都将塌陷于中心部分 。 依据广义相对论的推演 , 黑洞中存在拥有无穷大密度的“重力奇点” , 被戏称为“上帝憎恶的裸奇点” 。 而在“史瓦西半径”内 , 由于黑洞奇点巨大的质量而形成的超强引力 , 以至于连光子都不能逃出黑洞 , 所以这就是黑洞的“黑”之所在 。
[16

史瓦西半径由下面式子给出:
G
是万有引力常数 ,
M
是天体的质量 ,
c
是光速 。 对于一个与地球质量相等的天体 , 其史瓦西半径仅有9毫米 。
黑洞分类分类质量大小(半径)超大质量黑洞~10
5
–10
10
M
太阳
~0.001–400 AU中介质量黑洞~10
3
M
太阳
~10
3
km ≈
R
地球
恒星黑洞~10
M
太阳
~30 km微型黑洞up to ~
M
月球
up to ~0.1 mm
温度
就辐射谱而言 , 黑洞与有温度的物体完全一样 , 而黑洞所对应的温度 , 则反比于黑洞视界的重力强度 。 换句话说 , 黑洞的温度取决于它的大小 。
若黑洞只是太阳的几倍重 , 它的温度大约比绝对零度高出亿分之一度 , 而更大的黑洞温度则更低 。 因此这类黑洞所发出的量子辐射 , 一律会被大爆炸所留下的2.7K辐射(宇宙背景辐射)完全淹没 。


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