Γιατί μπορούν μόνο πολύ μεγάλα αστέρια να σχηματίσουν μαύρες τρύπες;
Η φυσική της αστρικής κατάρρευσης:
* βαρύτητα έναντι πίεσης: Τα αστέρια βρίσκονται σε συνεχή μάχη μεταξύ της βαρύτητας (τραβώντας προς τα μέσα) και της εσωτερικής πίεσης (πιέζοντας προς τα έξω). Αυτή η πίεση προέρχεται από πυρηνική σύντηξη, η οποία δημιουργεί θερμότητα και φως.
* Εξάντληση καυσίμου: Όταν ένα αστέρι τρέχει από καύσιμο για σύντηξη, η πίεση πέφτει. Η βαρύτητα αναλαμβάνει, προκαλώντας την κατάρρευση του πυρήνα του αστεριού.
* Stellar Remnants: Το μέγεθος του υπόλοιπου μετά την κατάρρευση εξαρτάται από την αρχική μάζα του αστεριού:
* Μικρά αστέρια: Γίνετε λευκοί νάνοι - μικρά, πυκνά απομεινάρια.
* Μεσαία αστέρια: Γίνετε αστέρια νετρονίων - απίστευτα πυκνά απομεινάρια.
* Μεγάλα αστέρια (μαζικά αστέρια): Γίνετε μαύρες τρύπες.
Γιατί τα μαζικά αστέρια κάνουν μαύρες τρύπες:
1. Ισχυρότερη βαρύτητα: Τα μαζικά αστέρια έχουν περισσότερη βαρύτητα, καθιστώντας την κατάρρευση πιο έντονη και ασταμάτητη.
2. Πίεση εκφυλισμού νετρονίων: Ο πυρήνας ενός αστέρι που καταρρέει μπορεί να συμπιεστεί σε ένα αστέρι νετρονίων, απίστευτα πυκνό αλλά σταθερό λόγω της πίεσης "εκφυλισμού νετρονίων" - ένα κβαντικό αποτέλεσμα που αντιστέκεται στην περαιτέρω κατάρρευση.
3. ταχύτητα διαφυγής: Τα μαζικά αστέρια έχουν πολύ υψηλή ταχύτητα διαφυγής, η ταχύτητα που απαιτείται για να ξεφύγει από τη βαρυτική τους έλξη. Καθώς ο πυρήνας καταρρέει, η ταχύτητα διαφυγής αυξάνεται δραματικά. Τελικά, ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός, δημιουργώντας μια περιοχή όπου δεν μπορεί καν να ξεφύγει από το φως - μια μαύρη τρύπα.
Συνοπτικά:
* Μόνο τα μαζικά αστέρια έχουν αρκετή βαρύτητα για να ξεπεράσουν την πίεση εκφυλισμού νετρονίων, επιτρέποντας στον πυρήνα τους να καταρρεύσει πέρα από το σημείο μη επιστροφής, δημιουργώντας μια μαύρη τρύπα.
* Η κατάρρευση του πυρήνα του αστεριού σε μια ιδιαιτερότητα δημιουργεί μια απίστευτα πυκνή περιοχή του χωροχρόνου όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που τίποτα, ούτε καν ελαφρύ, μπορεί να ξεφύγει.
