Γιατί μόνο πολύ αστέρια Larege μπορούν να σχηματίσουν μαύρες τρύπες;
1. Ο ρόλος της βαρύτητας:
* μαζικά αστέρια και βαρύτητα: Τα αστέρια συγκρατούνται από τη δική τους βαρύτητα. Το πιο τεράστιο αστέρι, τόσο ισχυρότερο είναι το βαρυτικό έλξης του.
* FUSION FILT: Τα αστέρια παράγουν ενέργεια μέσω της πυρηνικής σύντηξης στον πυρήνα τους, η οποία δημιουργεί εξωτερική πίεση που εξουδετερώνει τη βαρύτητα. Αυτό είναι που κρατά τα αστέρια σταθερά.
2. Ο αστρικός κύκλος ζωής και η κατάρρευση του πυρήνα:
* εξάντληση καυσίμου: Τα αστέρια τελικά εξαντλούνται από το καύσιμο υδρογόνου για σύντηξη στον πυρήνα τους.
* Βαρβική κατάρρευση: Όταν η σύντηξη σταματήσει, η εξωτερική πίεση εξασθενεί και η βαρύτητα αναλαμβάνει. Ο πυρήνας του αστεριού καταρρέει προς τα μέσα απίστευτα γρήγορα.
* supernova: Αυτή η κατάρρευση μπορεί να προκαλέσει μια τεράστια έκρηξη που ονομάζεται Supernova, η οποία εκτοξεύει μεγάλο μέρος των εξωτερικών στρωμάτων του αστεριού.
3. Η ανάγκη για έναν πυκνό πυρήνα:
* αστέρια νετρονίων: Στα μικρότερα αστέρια, ο πυρήνας που καταρρέει συμπιέζει τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια για να σχηματίσει νετρόνια, με αποτέλεσμα ένα πυκνό αντικείμενο που ονομάζεται αστέρι νετρονίων.
* Σχηματισμός μαύρης οπής: Στα αστέρια πολύ μεγαλύτερα από τον ήλιο μας (τουλάχιστον 20 φορές τη μάζα), ακόμη και η απίστευτη πυκνότητα ενός αστεριού νετρονίων δεν αρκεί για να αντισταθεί στη βαρύτητα. Ο πυρήνας καταρρέει περαιτέρω, καθιστώντας απείρως πυκνό και δημιουργώντας μια ιδιαιτερότητα. Η περιοχή γύρω από αυτή την ιδιαιτερότητα ονομάζεται μαύρη τρύπα.
4. Η ταχύτητα διαφυγής:
* ορίζοντας συμβάντος: Το όριο γύρω από μια μαύρη τρύπα ονομάζεται ορίζοντας συμβάντος.
* Χωρίς διαφυγή: Η βαρυτική έλξη μιας μαύρης τρύπας είναι τόσο ισχυρή που ακόμη και το φως, το ταχύτερο πράγμα στο σύμπαν, δεν μπορεί να ξεφύγει από τον ορίζοντα του γεγονότος.
Συνοπτικά:
Οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται μόνο από τα υπολείμματα των αστεριών που είναι σημαντικά πιο μαζικά από τον ήλιο μας επειδή:
* Έχουν μια πολύ ισχυρότερη βαρυτική δύναμη για να ξεπεράσουν την εξωτερική πίεση της σύντηξης.
* Οι πυρήνες τους καταρρέουν πολύ πέρα από την πυκνότητα ενός αστέρι νετρονίων, δημιουργώντας μια ιδιαιτερότητα.
* Αυτή η ιδιαιτερότητα έχει τόσο τεράστια βαρύτητα που ακόμη και το φως δεν μπορεί να ξεφύγει, δημιουργώντας τον ορίζοντα συμβάντων.
