黑洞是如何形成的？

黑洞是广义相对论预言的特殊天体。它的基本特征是一个封闭的视界。包括光在内的一切，只要进入视界，就会被吞噬。黑洞的概念最早出现在1798。当时拉普拉斯根据牛顿力学计算出，一个直径为太阳250倍、密度与地球相同的天体，有足够的引力捕获它发出的光，成为黑暗天体。1939年，《奥本海默》根据广义相对论证明了一个无约束球体在自身重力作用下可以坍缩到接近路径rg。Rg=2GM/(c*c)当天体质量m大于临界质量Mc时，引力坍缩后不可能达到任何稳态，只能形成黑洞。黑洞的特征量只有三个:质量m、角动量J和电荷Q，Q=0的黑洞是轴对称的kerr黑洞，J=Q=0的黑洞是球对称的史瓦西黑洞。1974年，霍金证明黑洞有与其温度相对应的热辐射，称为黑洞发射。黑洞的质量越大，温度越低，发射过程就越慢，反之亦然。寻找黑洞是当代天文学的一个重要课题。银河系中恒星黑洞的候选者有天鹅座X-1等等。此外，天文学家还发现，大型星系的中心通常隐藏着一个质量超过一百万个太阳的巨型黑洞。例如，在超巨星M87的中心，很可能隐藏着一个质量为30亿个太阳的黑洞。根据大爆炸理论，宇宙形成初期可能会产生一些质量为10，功率为15克的小黑洞。黑洞是一种非常神秘的天体。它的体积很小，但密度惊人，每立方厘米有数百亿吨甚至更高。因为密度大，引力特别强。无论被它吸进去的是什么，都无法“爬”出来。即使是最快的光也无法逃脱黑洞的巨大引力。因为黑洞本身不发光，所以用任何大功率的望远镜都看不到。尽管如此，大多数科学家仍然相信宇宙中有许多黑洞。当大质量恒星演化到老年时，它可能会在超新星爆炸后坍缩成黑洞。在宇宙早期，也形成了一些小黑洞。小黑洞的体积只有一个原子核大小，质量几乎和一座山一样，达到几亿吨。其中蕴含的能量相当于10个大型电站。黑洞就像一个谜，没有人能看到它。然而，黑洞的强大吸引力会影响其附近的天体。这些天体在被黑洞吸引、吞噬的过程中会发出X射线或γ射线，一旦落入黑洞，就会消失得无影无踪。正是通过观察这些射线，科学家们发现了黑洞的线索。比如天鹅座X-1的伴星可能是一个黑洞。一些科学家认为在银河系的中心也有一个巨大的黑洞。