Εάν τα πιο τεράστια αστέρια εξελίσσονται και πεθαίνουν πριν από λιγότερα, γιατί κάποιοι υποψήφιοι με μαύρες οπές έχουν χαμηλότερες μάζες από τους αστρικούς συντρόφους τους;
Το παράδοξο
* Τα μαζικά αστέρια πεθαίνουν πρώτα: Αυτό είναι αλήθεια. Τα μαζικά αστέρια καίγονται μέσα από τα καύσιμα τους πολύ πιο γρήγορα και εκραγούν ως σουπερνόβες, αφήνοντας πίσω τους υπολείμματα όπως αστέρια νετρονίων ή μαύρες τρύπες.
* υποψήφιοι μαύρης τρύπα με χαμηλότερη μάζα: Οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν μερικές φορές δυαδικά συστήματα όπου ο υποψήφιος της μαύρης τρύπας έχει χαμηλότερη μάζα από τον αστρικό σύντροφό του. Αυτό φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την ιδέα ότι τα πιο μαζικά αστέρια πεθαίνουν πρώτα.
Η ανάλυση:δυαδικά συστήματα
Το κλειδί έγκειται στην κατανόηση της εξέλιξης των συστημάτων Binary Star . Σε ένα δυαδικό, δύο αστέρια περιστρέφονται μεταξύ τους, και η βαρυτική αλληλεπίδρασή τους παίζει κρίσιμο ρόλο:
* Μεταφορά μάζας: Το πιο μαζικό αστέρι εξελίσσεται γρηγορότερα. Καθώς επεκτείνεται, μπορεί να χάσει μάζα στον σύντροφό του μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται "μεταφορά μάζας". Το σύντροφο αστέρι κερδίζει μάζα, ενώ το αστέρι του δότη το χάνει.
* Αναλογία αντίστροφης μάζας: Εάν η μεταφορά μάζας είναι σημαντική, το αστέρι του δότη (αρχικά το πιο μαζικό) μπορεί να γίνει λιγότερο μαζικό από το αστέρι του συντρόφου.
* Σχηματισμός μαύρης οπής: Όταν το αστέρι του δότη εκρήγνυται ως σουπερνόβα, μπορεί να αφήσει πίσω της μια μαύρη τρύπα. Ωστόσο, δεδομένου ότι έχασε τη μάζα κατά τη διάρκεια της μεταφοράς, η μαύρη τρύπα θα μπορούσε τώρα να είναι λιγότερο μαζική από το σύντροφό της, το οποίο κέρδισε μάζα.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα δυαδικό σύστημα όπου ένα τεράστιο αστέρι (10 ηλιακές μάζες) περιστρέφεται γύρω από ένα μικρότερο αστέρι (5 ηλιακές μάζες). Το τεράστιο αστέρι εξελίσσεται γρηγορότερα και αρχίζει να μεταφέρει μάζα στο μικρότερο αστέρι. Τελικά, το τεράστιο αστέρι μπορεί να καταλήξει με μόνο 3 ηλιακές μάζες, ενώ το μικρότερο αστέρι θα μπορούσε να φτάσει στις 7 ηλιακές μάζες. Όταν το τεράστιο αστέρι εκρήγνυται, μπορεί να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα περίπου 2 ηλιακών μαζών, η οποία είναι μικρότερη από το σύντροφό του.
Εν ολίγοις: Ενώ τα πιο μαζικά αστέρια πεθαίνουν πρώτα, η μεταφορά μαζικής μεταφοράς σε δυαδικά συστήματα μπορεί να δημιουργήσει σενάρια όπου ο υποψήφιος της μαύρης τρύπα έχει χαμηλότερη μάζα από τον αστρικό σύντροφό του. Αυτό είναι ένα κοινό φαινόμενο που αντικατοπτρίζει την πολύπλοκη αλληλεπίδραση της αστρικής εξέλιξης και της βαρύτητας σε δυαδικά συστήματα.
