Setiap kali kita melihat langit malam yang dalam, kita sentiasa tertarik dengan "Lady of the Night" yang elegan. Bintang yang tidak terkira banyaknya berkelip-kelip mata nakal mereka, mengelilingi bulan yang cerah, dan pemandangannya damai dan indah. Walau bagaimanapun, di kejauhan sejauh mata kita, terdapat banyak "binatang kosmik" yang mengintai, dengan rakus memakan segala-galanya, termasuk cahaya, dan raksasa ini adalah lubang hitam.
Seperti manusia, bintang mempunyai kitaran hayat dari lahir hingga mati, tetapi ia boleh bertahan berpuluh-puluh bilion tahun. Lubang hitam, sebaliknya, adalah hasil daripada penghujung bintang besar.
科學家們認為,恆星的形成源自宇宙中的星雲。以球體為喻,星際雲可能橫跨100光年之遠,質量或許是太陽的600萬倍,充滿了氫和氦等元素。由於物質分佈不均,在引力作用下,物質會彙聚成團,密度和壓強都會隨之增加。根據角動量守恆定律,物質在聚集中可能產生旋轉。隨著旋轉速度加快,中心部分熱量積累,溫度隨之上升。一旦溫度達標,氫聚變為氦,從而誕生一顆恆星,我們稱之為原恆星。
Jisim protobintang menentukan kelas bintang. Kami menggunakan jisim matahari sebagai ukuran:
Jika protobintang kurang daripada 08.0 kali jisim Matahari, ia akan menjadi terlalu kecil untuk memulakan gabungan hidrogen dan gagal membentuk bintang, seperti janin yang belum matang, yang dipanggil saintis kerdil coklat atau kerdil coklat.
Jika jisim protobintang adalah antara 5.0 dan 0.0 kali jisim matahari, ia dikelaskan sebagai kerdil merah kerana jisimnya yang kecil dan warna pencahayaan kemerahannya. Kerdil merah berumur panjang dan boleh bertahan berpuluh-puluh bilion tahun.
在0.5到8倍太陽質量之間的原恆星,發出的光呈黃色或黃白色,被歸為黃矮星。太陽即為此類,壽命大約100億年。
如果質量超過或等於8倍太陽品質,發出的光偏藍,我們稱之為藍色大恆星。如90年代科學家通過哈勃望遠鏡發現的藍色大恆星——手槍星,質量是太陽的100到150倍,壽命卻只有300萬年。
Sejak kelahirannya, teras bintang telah mengalami pelakuran nuklear, memancarkan cahaya dan membebaskan tenaga. Bergantung kepada jisim bintang, tahap pelakuran nuklear juga berbeza. Sebagai contoh, kerdil merah hanya boleh menggabungkan hidrogen ke dalam helium, manakala kerdil kuning yang lebih besar boleh menggabungkan helium menjadi karbon, dan bintang biru besar boleh terus menggabungkan karbon sehingga besi terbentuk. Kita tahu bahawa pelakuran nuklear membebaskan banyak tenaga, tetapi mengapa bintang tidak meletup kerana itu? Jawapannya terletak pada keseimbangan antara graviti dan pelakuran: graviti mengekalkan pelakuran nuklear dalam keadaan terkawal, dan semakin besar bintang, semakin kuat tarikan graviti.
Apabila tenaga dibebaskan, jisim bintang berkurangan dan tarikan graviti semakin lemah. Akhirnya, pelakuran nuklear kehilangan kawalan graviti, menjadi ganas, dan bintang memasuki "usia tua".
Pada tahun-tahun kemudian, kerdil kuning kehilangan kawalan pelakuran nuklear dan peningkatan jejari, seperti belon yang melambung, dan menjadi gergasi merah. Sebagai contoh, apabila Matahari memasuki fasa gergasi merah, jejarinya akan meningkat kepada 100 kali ganda daripada fasa semasa, dan Bumi akan cair. Jika manusia ingin terus hidup, mereka mesti berhijrah ke planet lain atau memindahkan bumi lebih jauh, yang merupakan plot "The Wandering Earth" karya Liu Cixin.
Gergasi merah berkembang menjadi kerdil putih, yang sangat padat sehingga ia seolah-olah memampatkan Matahari kepada saiz Bumi. Apabila tenaga kerdil putih habis, ia akan berubah menjadi kerdil hitam. Dianggarkan bahawa evolusi daripada kerdil putih kepada kerdil hitam adalah sangat panjang dan boleh mengambil masa ratusan bilion tahun, itulah sebabnya kerdil hitam belum ditemui setakat ini.
Bintang dari jisim yang berbeza mempunyai perjalanan hidup yang berbeza. Kerdil merah akan berkembang terus menjadi kerdil putih tanpa melalui peringkat gergasi merah; Bintang biru besar menjadi supergiant merah.
Gergasi merah juga mempunyai proses pengecutan teras dalaman dan pelepasan bahan, yang serupa dengan peralihan daripada gergasi merah kepada kerdil putih, tetapi kerumitan pelakuran nuklear dan cara pelepasan bahan adalah berbeza. Gergasi merah mempunyai pelakuran hidrogen di lapisan paling luarnya, pelakuran helium dalam cangkerang dalamannya, dan besi pada terasnya. Semasa penguncupan, bahan luar meletus ke luar untuk membentuk letupan supernova, dengan bintang neutron di tengahnya yang lebih tumpat daripada kerdil putih. Jika jisim bintang neutron melebihi 3 kali jisim Matahari, daya graviti akan mengecutkannya tanpa henti sehingga ia membentuk badan angkasa yang padat dan kecil tanpa had, dan daya graviti yang dihasilkan oleh jisim besarnya memesongkan ruang-masa, dan sebarang jirim yang berdekatan dengannya akan disedut, dan cahaya tidak boleh melarikan diri, jadi lubang hitam dilahirkan.
Malah, saintis secara teorinya telah menyimpulkan kewujudan lubang hitam sebelum manusia menyaksikannya.
Dalam 1916, Einstein mencadangkan teori relativiti umum, dan pada tahun yang sama, Carl Schwarzschild mendapati bahawa mungkin terdapat badan angkasa sedemikian, dan "ufuk" ruang-masa di sekelilingnya, sekali dilintasi, tidak dapat melarikan diri, walaupun cahaya. Ahli fizik Amerika John Archibald Wheeler menamakan objek ini sebagai "lubang hitam". Kajian lanjut Stephen Hawking tentang lubang hitam telah membawa kepada gambaran sekilas ke dalam benda angkasa misteri ini.
Untuk menentukan sama ada manusia boleh mengembara melalui masa dan ruang melalui lubang hitam, kita mesti terlebih dahulu memahami sifat fizikal lubang hitam.
Pertama, lubang hitam sangat besar sehingga tarikan gravitinya sangat kuat sehingga cahaya pun tidak dapat melarikan diri. Kedua, lubang hitam boleh menyebabkan ruang-masa bengkok. Terdapat "ufuk peristiwa" di sekeliling lubang hitam, dan cahaya mempunyai peluang untuk melarikan diri di luar ufuk peristiwa, dan sebaik sahaja ia memasuki ufuk peristiwa, ia disedut ke dalam lubang hitam. Jika seseorang A bergerak ke arah ufuk di luar ufuk peristiwa, pemerhati B di kejauhan akan melihat A perlahan sehingga ia berehat, iaitu kelengkungan graviti ruang-masa. Di tengah-tengah lubang hitam, masa boleh menjadi sangat perlahan.
Jika A bergerak ke pusat lubang hitam, kelengkungan ruang-masa yang ganas menyebabkan ruang-masa bertukar. Di dunia yang kita tinggali, masa adalah sehala dan tidak boleh kembali ke masa lalu; Ruangnya dua hala, kita boleh bergerak ke sana ke mari. Tetapi di tengah-tengah lubang hitam, masa adalah dua arah, dan ruang adalah sehala, bermakna A boleh kembali ke masa lalu, tetapi dari segi ruang, dia hanya boleh pergi ke "singulariti" pusat. Akhirnya, A akan terkoyak oleh graviti sebelum memasuki pusat dan akan mati.
Secara teorinya adalah mungkin untuk mengembara melalui masa dan ruang melalui lubang hitam, tetapi dengan teknologi semasa, manusia tidak dapat menahan tarikan graviti yang besar dan menghantar orang ke pusat lubang hitam dengan selamat. Pengetahuan kami tentang lubang hitam hanyalah puncak gunung es, dan tidak sehingga tahun 2018 kami mendapat gambar pertama lubang hitam. Encik Hawking meninggal dunia dalam 0 tahun dan tidak dapat menyaksikan gambar bersejarah ini secara peribadi. Walau bagaimanapun, saya percaya bahawa akan ada lebih ramai saintis seperti Stephen Hawking pada masa hadapan, membawa kita untuk meneroka misteri alam semesta.