Γιατί η αστρική μάζα 5,5 μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα;

Δεν είναι αρκετά ακριβές να πούμε ότι ένα αστέρι με μάζα 5,5 ηλιακών μαζών * μετατρέπεται σε * μια μαύρη τρύπα. Είναι πιο ακριβές να πούμε ότι ένα αστέρι αυτού του μεγέθους θα * τελικά * να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα μετά από να περάσει διάφορα στάδια εξέλιξης. Εδώ είναι γιατί:

Ασ sTellar Evolution:

* Κύρια ακολουθία: Ένα αστέρι με 5.5 ηλιακές μάζες ξεκινά τη ζωή του που συγχωνεύει το υδρογόνο σε ήλιο στον πυρήνα του. Αυτή η φάση, που ονομάζεται κύρια ακολουθία, διαρκεί εκατομμύρια χρόνια.

* Κόκκινο γίγαντα: Καθώς το υδρογόνο εξαντλείται, ο πυρήνας συμβαδίζει και θερμαίνεται, τελικά ενεργοποιώντας τη σύντηξη του ήλιου σε βαρύτερα στοιχεία όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο. Το αστέρι επεκτείνεται σε έναν κόκκινο γίγαντα.

* supernova: Το αστέρι τελικά εξαντλείται και δεν μπορεί πλέον να υποστηρίζει τον εαυτό του ενάντια στη βαρύτητα. Ο πυρήνας καταρρέει καταστροφικά, οδηγώντας σε έκρηξη σουπερνόβα.

* υπόλοιπο: Το αποτέλεσμα μιας σουπερνόβα εξαρτάται από την αρχική μάζα του αστεριού. Τα αστέρια με μάζες γύρω από τις 5,5 ηλιακές μάζες θα αφήσουν πίσω τους έναν πυκνό, καταρρέοντα πυρήνα που ονομάζεται A νετρονίων Star .

Σχηματισμός μαύρης οπής:

* Όριο αστέρι νετρονίων: Τα αστέρια νετρονίων είναι απίστευτα πυκνά, γεμάτα με νετρόνια. Έχουν ένα μέγιστο όριο μάζας, γνωστό ως το όριο Tolman -Oppenheimer -Volkoff, το οποίο είναι περίπου 2,5 ηλιακές μάζες.

* κατάρρευση σε μαύρη τρύπα: Εάν ο πυρήνας του υπολείμματος Supernova υπερβαίνει το όριο αστέρων νετρονίων, η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή ώστε ακόμη και η πίεση εκφυλισμού νετρονίων δεν μπορεί να αντισταθεί. Ο πυρήνας καταρρέει περαιτέρω, δημιουργώντας μια ιδιαιτερότητα - ένα σημείο άπειρης πυκνότητας - και να γίνει μια μαύρη τρύπα.

Βασικά σημεία:

* Δεν είναι άμεσος μετασχηματισμός: Ένα αστέρι δεν "μετατρέπεται" σε μια μαύρη τρύπα στις 5.5 ηλιακές μάζες. Είναι το αποτέλεσμα μιας σύνθετης διαδικασίας αστρικής εξέλιξης, σουπερνόβα και κατάρρευσης πυρήνα.

* Η μάζα είναι κρίσιμη: Τα αστέρια με μάζες σημαντικά μεγαλύτερες από 5,5 ηλιακές μάζες είναι πιο πιθανό να σχηματίσουν μαύρες τρύπες, καθώς οι πυρήνες τους έχουν περισσότερη μάζα για να ξεπεράσουν την πίεση εκφυλισμού νετρονίων.

* Το αστέρι Neutron είναι ένα ενδιάμεσο βήμα: Ο σχηματισμός ενός αστέρι νετρονίων είναι ένα ουσιαστικό βήμα στη διαδικασία, που ενεργεί ως "βηματοδότηση" πριν από την πιθανή κατάρρευση σε μια μαύρη τρύπα.

Έτσι, ενώ ένα αστέρι με 5.5 ηλιακές μάζες είναι σε θέση να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα κάτω από τις σωστές συνθήκες, δεν είναι εγγυημένο αποτέλεσμα. Εξαρτάται από παράγοντες όπως η αρχική σύνθεση, η περιστροφή και οι λεπτομέρειες της έκρηξης της Supernova.