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什么是吸积盘,它是如何形成的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-01-25 08:44:03

当物质被地心引力拉到一个叫做吸积体的中心物体中时,就形成了吸积盘。它不可能直接掉进去,因为它的轨迹很少会让它以直线进入中心物体。这就是为什么它沿着一个圆形的路径,直到它失去能量和角动量。

吸积盘在宇宙中非常普遍。下面是其中一些最有趣的类型。

新的恒星在其中形成。当这样的太阳最终形成时,这些吸积盘成为行星可以合并的原行星盘。在恒星形成的过程中,这些盘会发出红外辐射。

恒星周围的吸积盘从质量较小的恒星或气体巨行星的亲密伴侣那里窃取气体。以这种方式剥离物质的行星和恒星可以成为地狱行星。

如果从伴星那里偷走物质的双星伙伴是一颗白矮星,它就可以通过这种方式获得足够的质量,每隔几年就会引发新星爆炸。如果它没有以新星的形式爆炸,它就会积累更多的物质,并最终爆炸成1A型超新星。目前科学界对导致这两种情况的途径知之甚少。

如果窃取物质的双星伙伴是一颗中子星,它就会形成一个吸积盘,物质在吸积盘中被加速到相对论速度,并释放出大量的广谱辐射,包括可见光、x射线、紫外线和伽马射线,以及带电粒子。物质的吸积可以触发这样一颗中子星周围的行星形成。如果它以这种方式吸积足够多的物质,使其质量超过太阳质量的3倍,它就会变成黑洞。

小型黑洞也可以通过这种方式从它们的双星伙伴那里窃取物质。在吸积盘中以相对论速度加速的物质可以以40%的效率转化为辐射的能量。相比之下,恒星内部使其发光的聚变过程将物质转化为能量的效率只有0.7%。

那些质量至少是太阳30到40倍的黑洞,如果有大量的物质在一段时间内为它们的吸积盘提供营养,它们也会变成微型类星体。微类星体会在数光年之外发出大量致命的辐射,直到坠入其中的物质变得不那么强烈。

类似地,来自星系中心的超大质量黑洞有时会经历类星体阶段,并发出更多的辐射,直到物质流入减少。当它们处于类星体阶段时,它们就会成为整个宇宙中最亮的天体之一。

理论研究表明,宇宙中最大的超大质量黑洞的质量可能是太阳质量的500亿倍。在它们大小的某个点上,它们的吸积盘可能会变得如此巨大,以至于坠入物质之间的摩擦力和其他力可能会产生不稳定性,这可能会导致整个吸积盘坍缩成大量的恒星。这可能会限制这些巨大黑洞的进一步流入。然而,到目前为止,这只是一种猜测。

这里列出的这些更强烈的吸积盘类型,还可以在旋转的两极形成电离物质喷射,这些喷射被加速成相对论性的光束,具有极大的破坏力。
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