星系发展的晚期是什么?超大质量黑洞可以不是星系的核心吗?

2025-02-10 09:45:16
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回答1:

恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程会使气体越耗越少,以致最后再没有新的恒星可以形成。10^14年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。
10^17~10^18年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。当宇宙到10^24岁时,质子开始衰变为光子和各种轻子。10^32岁时,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。
10^100年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逸出,并最终完全消失,宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙末日到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。
闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。
以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密,收缩也越来越快。
在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。一旦宇宙温度上升到4000开,电子就从原子中游离出来;温度达到几百万度时,所有中子和质子从原子核中挣脱出来。很快,宇宙进入“大暴缩”阶段,一切物质和辐射极其迅速地被吞进一个密度无限高、空间无限小的区域,回复到大爆炸发生时的状态

回答2:

星系不一定非要到晚期才终结与黑洞,要知道,现在发现的最大黑洞比银河系大上几百万倍,星系晚期会被其他星系或黑洞吞并,超大质量的黑洞为什么必须要是星系核心?超大质量的黑洞很多的,黑洞的形成最少的条件是太阳质量的3.7倍,而且我要说下的就是现在科学家已经证明是有暗物质暗能量的存在的,而暗能量的作用就是抗衡引力作用,起到一定的平衡作用.地球确实有可能栽到太阳里去,但这只是可能,在哲学思想里,任何不可能的事都是有可能的,所以你说地球栽到太阳里也是有可能的.而星系核只是质量密度极大的恒心中子星啥的,不是指某一物质,而是泛指密度集中区域.最后还要特别强调,暗能量的存在!!!地球周围也有许多小型黑洞存在的,爱因斯坦在广义相对论里就提出了宇宙中存在一种排斥力与引力相对抗,爱因斯坦称之为宇宙常数(也就是暗能量).因为黑洞也会不断的吞噬黑洞(这就看出来这宇宙还是个弱肉强食的,大黑洞吃小黑洞,呵呵),按你的说法-星系最后变成黑洞,那么等所有的星系都变成黑洞再互相吞噬,最后宇宙变成黑洞?????那么霍金先生就要愤怒了...奇点据说是宇宙的初始状态,但这都是建立在宇宙大爆炸学说上的,但...宇宙大爆炸一说...只是比较广泛的被人接受一点而已,红移现象确实证明了这点,但蓝移的现象又否认了这点.反正记得这宇宙也是有平衡一说的,既然说黑洞因为密度太大造成塌陷的引力场,那么必然存在一力与之抗衡,正反物质正反能量的存在就说明了这点,所以,别那么早下结论.就像爱因斯坦他老人家明明发现了暗能量一说,却又在后来推翻了自己的结论,说这个结论是是他一生最大的错误,但现在的事实证明他的结论反而是正确的.估计他老人家现在还活着的话,就又要说"放弃宇宙常数是他一生中第二个最大的错误"......最后说下.其实大家都是一知半解,所以问问题前先想下.我的叙述条理也很混乱所以我也就不指出别人的了...
到此为止

回答3:

星系发展到了晚期,其中的大部分恒星会演化成白矮星、中子星和黑洞。
不在星系核的黑洞一般都不是大质量黑洞,因为大质量黑洞的形成需要吸收大量物质,而在一个空旷的宇宙空间中没有足够的物质让它吸收,它自然也就无法形成大质量黑洞了。活动星系核具有剧烈活动现象,一般认为它的核心是一个大质量黑洞,存在吸引力和喷流,还会发生星系核爆发。

回答4:

本人对于书上知识的一点归纳:
超大质量黑洞一般来说都是星系的核心,这是因为一个超新星演化而来的黑洞一般都是质量比较小的(10-30个太阳质量左右),而它们最终能否演化为超大质量黑洞取决与它们的周围是否有稳定的物质馈饲使它们不断长大。而星系正好为它们提供了稳定馈饲的场所。根据应用量子力学,黑洞一旦停止生长(周围长期没有馈饲供给),就会通过一个孔洞慢慢收缩(还要再加上长期以来霍金辐射所“浪费”掉的能量,),所以一般来说超大质量黑洞基本上都是是星系的核心(注意:仅指特大质量黑洞,不是说小型或中型黑洞,因为特大质量黑洞一般存在于星系里,所以“接纳”它们的星系叫做“寄主星系”。另外特大质量黑洞一般存在在星系里不代表星系里一定会有特大质量黑洞)。在暴涨宇宙模型中,即使是再大的黑洞要逃脱不了同样的命运!!在10的98次方年之后,1000亿太阳质量的巨兽也将消失,宇宙将会变得彻底的死气沉沉,无比黑暗。。。。
至于星系晚期是啥。现在还没有明确的定论。下面仅本人依据书上的知识作出猜想:星系是在不断碰撞中发展壮大的,当宇宙继续膨胀,物质越来越稀疏,星系碰撞的几率将越来越小,随着越来越多的恒星的死亡,却又没有新的物质补充进来,最终星系内的引力将无法使星系内的物质“团结”在一起,加上星系旋转带来的离心力,星系内的物质将各自飞向渺无边际的宇宙空间,最后,星系消失了。。。。。
楼主应该也是对宇宙学和物理有浓厚的兴趣吧,呵呵。建议你去看看第一推动丛书的无限远的边缘之宇宙中的特大质量黑洞,还有时间简史、果壳中的宇宙,尤其是第一个,本人觉得很好!!!!

对于楼主补充问题的回答:楼主所说的这种情况的确是有可能的。您应该知道科学家们预测宇宙可能有两种结局吧,一种是暴胀宇宙模型,一种是收缩宇宙模型,暴胀宇宙之所以会暴胀,是因为宇宙内物质和能量的密度不够大,引力无法抵抗宇宙膨胀的力,故会暴胀;收缩宇宙之所以会收缩,是因为物质的密度达到了一定程度,是引力能够“拉住”宇宙,是其收缩。其实星系也是一样,你把一个星系当成一个宇宙来看,如果星系内的物质密度达到了一定程度,那就会发生像楼主所说的一样的事,如果没有就不会了。(引力是会在传播中减弱的,即使是黑洞,对离它太远的物质也毫无办法啊!)

回答5:

质量太大的的恒星会迅速解体,质量太小的恒星又无法形成黑洞,所以一般黑洞形成时都只有几倍太阳质量。大质量黑洞需要源源不断地吸收物质才能形成,而且需要经历漫长的过程,所以孤立在宇宙空间中的黑洞是很难形成大质量黑洞,更难形成像星系核中心那样的特大质量黑洞,这需要经历比我们现在的宇宙寿命还要漫长得多的时间(别忘了空间还在膨胀,物质会更稀疏)。但星系是一个庞大的天体系统,里面的星体相距还是很遥远的,不容易被星系核中的黑洞吸收。一般星系到了晚年,内部的大多数恒星都会成为黑洞或白矮星。

补充:你忽略了一个“角动量守恒”。星系形成初期由于某种原因(例如与其他星系的相互作用)而具有一定的角动量。正是这个角动量的存在,使星系不会在引力作用下凝聚(坍缩)成一团,而只能成具有一定半径的盘状。因为在凝聚过程中,角动量守恒要求转速增大,从而使向心力增大,它往往比引力增大得更快。因为角动量守恒并不妨碍星系沿着转轴方向的坍缩,因此星系往往成盘状。

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