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黑洞是宇宙中最神秘和最极端的天体之一。那么,这些连光都无法逃脱的天体是如何形成的呢?黑洞主要通过大质量恒星在其生命末期发生引力坍缩而形成。让我们来了解这个令人惊叹的过程。
在恒星的大部分生命周期中,它们处于一种微妙的平衡状态。恒星核心进行核聚变反应,将氢转化为氦,这个过程产生巨大的能量和向外的压力。这种向外的压力与恒星自身的引力相平衡,使恒星保持稳定的状态。
随着时间的推移,恒星核心的核燃料逐渐耗尽。当燃料完全消耗后,核聚变反应停止,向外的压力消失。此时,恒星自身的引力占据主导地位,开始压缩恒星的核心,引力坍缩过程正式开始。
当坍缩的恒星核心质量超过中子星的质量上限,也就是TOV极限时,引力将克服一切已知的排斥力。物质被无限压缩到一个体积无限小、密度无限大的点,称为奇点。同时形成一个连光都无法逃脱的边界,叫做事件视界。至此,黑洞正式诞生。
总结一下黑洞的形成过程:大质量恒星通过核聚变维持稳定平衡,当燃料耗尽后核聚变停止,引力开始压缩恒星核心。如果核心质量超过临界极限,就会形成奇点和事件视界,最终诞生黑洞这一宇宙中最极端的天体。