分类：教育/科学-理工学科-天文学
问题：关于黑洞、赫罗图和超新星的一些疑问第一个问题，是有关于超新星的。 
    第一个问题，是有关于超新星的。    我已经知道，超新星爆发是由于恒星的核心变成铁蒸汽，无法再提供聚变能源而导致大塌缩所致。于是我认为，在超新星爆发之前，这颗恒星一定是红巨星。    可是那颗很有名的超新星1987a爆发之后，在之前照片的相关位置上上，找到的却是一颗蓝巨星！难道我学到的知识有错误？   我随即查找相关资料，结果发现对于大质量恒星在演化后期，居然可以在赫罗图上左右！也就是说，会在红巨星和蓝巨星之间变化，一会红巨星，一会蓝巨星！看来我学习到的天文学知识还是不够全面。我只知道太阳这样的恒星的演化，而对于大质量恒星的演化    第一个问题，是有关于超新星的。    我已经知道，超新星爆发是由于恒星的核心变成铁蒸汽，无法再提供聚变能源而导致大塌缩所致。于是我认为，在超新星爆发之前，这颗恒星一定是红巨星。    可是那颗很有名的超新星1987a爆发之后，在之前照片的相关位置上上，找到的却是一颗蓝巨星！难道我学到的知识有错误？   我随即查找相关资料，结果发现对于大质量恒星在演化后期，居然可以在赫罗图上左右！也就是说，会在红巨星和蓝巨星之间变化，一会红巨星，一会蓝巨星！看来我学习到的天文学知识还是不够全面。我只知道太阳这样的恒星的演化，而对于大质量恒星的演化所知甚少。    所以我想问，大质量恒星的演化过程是怎样的。我看到的赫罗图，只是列出了演化过程，却没有给出物理学原理。是什么原因导致大质量恒星到了氦燃烧的时候，居然可以在红巨星和蓝巨星之间变化呢？要知道，这时候这颗恒星的体积已经比原来的主序星大很多了，既然已经到达红巨星阶段，怎么表面温度居然还可以陡然上升，颜色发蓝而体积不变？    第二个问题是关于黑洞的。我已经知道黑洞是由于恒星的中子核心支撑不住向内的塌缩力而继续收缩直到体积变得“无限小”而形成的。    由于黑洞继承了原始恒星的大部分质量，所以也继承了原始恒星的大部分引力。可是为何原始恒星没有变成黑洞，而体积变小了，就成了黑洞？    撇开质量的稍微减小不谈，这颗恒星有2个量发生的重大变化：一个是体积（由巨大变得无限小），一个是密度（黑洞的密度是无限大）。我猜，就是因为体积变小而密度变大，导致了逃离这颗星体的第一宇宙速度超过光速，从而诞生了黑洞。    那么，对于非物理学、数学专业的我，该如何理解这一概念呢？我是否可以说，是因为“密度增加了，也就是说单位体积里的物质增多，从而导致单位面积产生的万有引力增强”，最终导致逃离这颗星体的第一宇宙速度超过光速？    关键是这句话：单位面积的万有引力强度增加。这句话正确与否？    我知道黑洞是相对论的预言结果。希望高手回答。谢谢！
回答：不敢称高手，谈谈自己的看法。第一个问题：红巨星是恒星演化到晚期的一种状态，核心氢核聚变为氦核，反应停止，恒星塌缩，使得氦核外层氢满足条件继续核反应燃烧，外层物质在热辐射的作用下急剧膨胀，表面温度降低变为红色，称为红巨星，标志该恒星已经进入晚年。蓝巨星则是大质量恒星处于青壮年（主序星）的一种状态，温度很高，同时体积巨大。这类恒星质量巨大但能量消耗更快而使得他们的寿命相对较短。大质量恒星演化到红巨星阶段会因为多次停止核反应收缩，收缩使得中心温度压强增大再次发生氦—碳—氮—氧—硅—铁等核反应而出现反复膨胀收缩的现象，最终由超新星爆发壮烈走向死亡。但没听说过反复过程中会由红巨星变为蓝巨星。超新星1987A爆发前是颗蓝超巨星，质量估计为18个太阳质量，它在主序阶段就是颗蓝巨星。在这之前，认为超新星爆发只可能出现在红巨星身上，事后，有关大质量恒星演化的模型可能要进行修正。第二个问题：黑洞是恒星演化的一种结局，是在自引力的作用下无限塌缩为一个奇点，在一定范围内（视界），引力场的作用使得光线都无法逃离，从而在外界看来漆黑一团。原恒星质量可能比黑洞质量更大，但因为有核聚变产生向外的辐射压与自引力相抗衡，才使得恒星像太阳这样保持很长时间稳定的发光发热（主序星阶段），而恒星之所以走向死亡也正是因为参加核反应的原料耗尽，失去向外的抗衡力向内塌缩，质量足够大则塌缩为黑洞。引力的大小除了质量还与距离平方成反比，原则上，如果可以把地球压缩成1厘米大小，产生的引力也能使表面的光线不能逃离而成为黑洞。第一宇宙速度是绕地球表面飞行的速度，逃离地球速度为第二宇宙速度，速度的大小与地球半径有关系，同样的质量，地球半径如果变小，第一第二宇宙速度都要变大。如果地球变为黑洞，1厘米以内的第二宇宙速度比光速大，光线出不来；但在1厘米以上，光照样可以逃离。黑洞坍缩在一个奇点上，没有大小，一般用光线能够逃离的最小区域(视界）来表示它的大小。