Πώς διαμορφώνονται όλα τα αστέρια σε μαύρες τρύπες;
Σχηματισμός και εξέλιξη αστεριών:
* σχηματισμός: Τα αστέρια γεννιούνται από γιγαντιαία σύννεφα αερίου και σκόνης που ονομάζονται νεφελώματα. Η βαρύτητα τραβά αυτά τα σύννεφα μαζί και καθώς το υλικό καταρρέει, θερμαίνεται. Τελικά, ο πυρήνας γίνεται αρκετά ζεστός για να αναφλέξει την πυρηνική σύντηξη, όπου τα άτομα υδρογόνου συγχωνεύονται για να σχηματίσουν ήλιο, απελευθερώνοντας τεράστια ενέργεια. Αυτή η ενέργεια δημιουργεί εξωτερική πίεση που εξισορροπεί την εσωτερική έλξη της βαρύτητας, δημιουργώντας ένα σταθερό αστέρι.
* Κύρια ακολουθία: Το μεγαλύτερο μέρος της ζωής ενός αστεριού δαπανάται για την κύρια ακολουθία, όπου συγχωνεύει το υδρογόνο σε ήλιο στον πυρήνα του. Το μέγεθος, η θερμοκρασία και η διάρκεια ζωής ενός αστεριού εξαρτώνται από την αρχική μάζα του.
* Κόκκινη γιγαντιαία φάση: Όταν ένα αστέρι εξαντλεί το καύσιμο του υδρογόνου στον πυρήνα, αρχίζει να τερμάνει το ήλιο σε βαρύτερα στοιχεία. Ο πυρήνας συμβάλλει και θερμαίνεται, προκαλώντας την επέκταση και την ψύξη των εξωτερικών στρωμάτων, δημιουργώντας έναν κόκκινο γίγαντα.
* Τελικά στάδια: Αυτό που συμβαίνει στη συνέχεια εξαρτάται από τη μάζα του αστεριού:
* αστέρια χαμηλής μάζας: Γίνονται λευκοί νάνοι, ψύχουν αργά για δισεκατομμύρια χρόνια.
* Αστέρια ενδιάμεσης μάζας: Βιώνουν μια πλανητική φάση νεφελώματος, ρίχνοντας τα εξωτερικά τους στρώματα και αφήνοντας πίσω τους ένα λευκό νάνο.
* αστέρια υψηλής μάζας: Γίνονται σουπερνόβες, εκρήγνυνται βίαια και αφήνουν πίσω τους είτε ένα αστέρι νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα.
Γιατί μόνο μερικά αστέρια γίνονται μαύρες τρύπες:
* Η μάζα είναι κλειδί: Η τελική μοίρα ενός αστεριού καθορίζεται κυρίως από την αρχική του μάζα.
* αστέρια νετρονίων: Σχηματίζεται από αστέρια με μάζες 8-20 φορές εκείνη του ήλιου μας. Ο πυρήνας καταρρέει κάτω από τη δική του βαρύτητα, συμπιέζοντας τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια για να σχηματίσουν νετρόνια.
* Μαύρες τρύπες: Που σχηματίζονται από αστέρια με μάζες μεγαλύτερες από 20 φορές εκείνη του ήλιου μας. Ο πυρήνας καταρρέει τόσο έντονα ώστε η βαρύτητα να κατακλύζει όλες τις άλλες δυνάμεις, δημιουργώντας ένα σημείο άπειρης πυκνότητας που ονομάζεται μοναδικότητα.
Δεν όλα τα αστέρια γίνονται μαύρες τρύπες:
* αστέρια χαμηλής μάζας: Δεν έχετε αρκετή μάζα για να δημιουργήσετε την τεράστια βαρύτητα που απαιτείται για έναν σχηματισμό μαύρης οπής.
* Αστέρια ενδιάμεσης μάζας: Επίσης, δεν διαθέτουν την απαραίτητη μάζα για να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα.
Συνοπτικά: Ενώ τα μαζικά αστέρια είναι τα μόνα που μπορούν να γίνουν μαύρες τρύπες, ακόμη και αυτά δεν σχηματίζουν πάντα μαύρες τρύπες. Είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που εξαρτάται από την αρχική μάζα ενός αστεριού και την εξέλιξή της μέσω του κύκλου ζωής του.