Κάτω από ποιες συνθήκες δεν αποτυγχάνουν όλες οι εξωτερικές πιέσεις σε ένα αστέρι που καταρρέει να σταματήσει την εσωτερική του κίνηση;
Ακολουθεί μια ανάλυση των συνθηκών:
1. Εξαντλημένη πυρηνική σύντηξη:
* Ο πυρήνας ενός μαζικού αστέρι εξαντλείται από το πυρηνικό καύσιμο, κυρίως υδρογόνο, για να διατηρηθεί αντιδράσεις σύντηξης. Αυτές οι αντιδράσεις παράγουν εξωτερική πίεση που εξισορροπεί τη βαρύτητα.
* Χωρίς σύντηξη, η εξωτερική πίεση μειώνεται σημαντικά.
2. CORE CORLAPSE:
* Ο πυρήνας του αστεριού, που δεν υποστηρίζεται πλέον από την πίεση σύντηξης, αρχίζει να καταρρέει κάτω από τη δική του βαρύτητα.
* Αυτή η κατάρρευση είναι απίστευτα γρήγορη και βίαιη.
3. Πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων:
* Καθώς ο πυρήνας καταρρέει, τα ηλεκτρόνια συμπιέζονται μαζί, δημιουργώντας μια πίεση που ονομάζεται "πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων".
* Αυτή η πίεση προσπαθεί να αντισταθεί στην περαιτέρω κατάρρευση.
4. Καταστροφή σιδήρου:
* Εάν ο πυρήνας του αστεριού είναι αρκετά τεράστιος (μεγαλύτερος από περίπου 1,4 ηλιακές μάζες), ακόμη και η πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων είναι ανεπαρκής για να σταματήσει η κατάρρευση.
* Ο σίδηρος, το πιο σταθερό στοιχείο στο σύμπαν, παράγεται στον πυρήνα. Δεν μπορεί να συγχωνευθεί περαιτέρω, οδηγώντας σε μια "καταστροφή" όπου η βαρυτική ενέργεια κατακλύζει την πίεση των ηλεκτρονίων.
5. Πίεση εκφυλισμού νετρονίων:
* Ο πυρήνας συνεχίζει να καταρρέει, συμπιέζοντας τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια μαζί για να σχηματίσουν νετρόνια.
* Αυτό δημιουργεί μια νέα πίεση γνωστή ως "πίεση εκφυλισμού νετρονίων", η οποία είναι πολύ ισχυρότερη από την πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων.
6. Σχηματισμός μαύρης οπής:
* Εάν η μάζα πυρήνα είναι πάνω από το όριο Chandrasekhar (περίπου 1,4 ηλιακές μάζες) και το όριο Tolman -Oppenheimer -Volkoff (περίπου 2 έως 3 ηλιακές μάζες), ακόμη και η πίεση εκφυλισμού νετρονίων δεν μπορεί να σταματήσει την κατάρρευση.
* Ο πυρήνας καταρρέει σε μια απείρως πυκνή ιδιαιτερότητα, δημιουργώντας μια μαύρη τρύπα, όπου η βαρυτική έλξη είναι τόσο ισχυρή που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει.
Συνοπτικά:
* Όταν ένα τεράστιο αστέρι εξαντλεί το πυρηνικό του καύσιμο, η βαρύτητα κατακλύζει όλες τις εξωτερικές πιέσεις.
* Ακόμη και οι πιέσεις εκφυλισμού ηλεκτρονίων και νετρονίων είναι ανεπαρκείς για να σταματήσουν την κατάρρευση εάν ο πυρήνας είναι αρκετά τεράστιος.
* Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας μαύρης τρύπας, μιας περιοχής χωροχρόνου όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που τίποτα, ούτε καν ελαφρύ, μπορεί να ξεφύγει.
