Πόσο μικρό θα έπρεπε να έχει η Betelgeuse για να πάρει την ταχύτητα διαφυγής της ίση με την ταχύτητα του φωτός;

Ζητάτε μια συναρπαστική ερώτηση σχετικά με τη σχέση μεταξύ του μεγέθους ενός αστεριού και της ταχύτητας διαφυγής του! Ωστόσο, η απάντηση είναι λίγο πιο λεπτή από τον υπολογισμό ενός μεγέθους. Εδώ είναι γιατί:

ταχύτητα διαφυγής και μαύρες τρύπες

* ταχύτητα διαφυγής: Αυτή είναι η ελάχιστη ταχύτητα που ένα αντικείμενο πρέπει να ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη ενός ουράνιου σώματος. Όσο πιο τεράστιο είναι το αντικείμενο, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρύτητά του και όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα διαφυγής.

* ταχύτητα φωτός: Αυτό είναι το τελικό όριο ταχύτητας στο σύμπαν. Τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός.

* Μαύρες τρύπες: Όταν ένα αστέρι καταρρέει κάτω από τη δική του βαρύτητα και γίνεται απίστευτα πυκνό, η ταχύτητα διαφυγής του μπορεί να φτάσει στην ταχύτητα του φωτός. Σε αυτό το σημείο, ούτε καν το φως μπορεί να ξεφύγει, γι 'αυτό ονομάζεται "μαύρη τρύπα".

Betelgeuse και Escape Velocity

Το Betelgeuse είναι ένα κόκκινο supergiant αστέρι, που σημαίνει ότι είναι ήδη αρκετά μεγάλο και τεράστιο. Ωστόσο, δεν είναι πουθενά αρκετά πυκνό για να έχει ταχύτητα διαφυγής ίση με την ταχύτητα του φωτός. Για να επιτευχθεί αυτό, θα πρέπει να καταρρεύσει δραματικά σε μια μαύρη τρύπα.

Γιατί δεν είναι μόνο το μέγεθος

Ενώ το μέγεθος είναι ένας παράγοντας στην ταχύτητα διαφυγής, η πυκνότητα είναι κρίσιμη. Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:

* Ένα μεγάλο, spread-out αστέρι: Ακόμη και αν είναι τεράστιο, η βαρύτητά του είναι απλωμένη σε μια τεράστια περιοχή, καθιστώντας την ταχύτητα διαφυγής σχετικά χαμηλή.

* Ένα μικρό, πυκνό αντικείμενο: Μια μαύρη τρύπα, αν και μικρή σε μέγεθος, είναι απίστευτα πυκνή. Η βαρύτητά του συγκεντρώνεται σε ένα μικρό χώρο, οδηγώντας σε μια τεράστια ταχύτητα διαφυγής.

το takeaway

Η Betelgeuse δεν θα συρρικνούσε σε κάποιο συγκεκριμένο μέγεθος για να επιτευχθεί ταχύτητα διαφυγής ίση με την ταχύτητα του φωτός. Θα έπρεπε να υποβληθεί σε καταστροφική κατάρρευση, να γίνει πολύ πιο πυκνότητα και τελικά να σχηματίζει μια μαύρη τρύπα.

Μια ερώτηση που προκαλεί σκέψη:

Η ερώτησή σας υπογραμμίζει μια βασική ιδέα στην αστροφυσική:η σχέση μεταξύ βαρύτητας, πυκνότητας και της τελικής τύχης των αστεριών. Είναι μια υπενθύμιση ότι το σύμπαν είναι γεμάτο από απίστευτα ισχυρές δυνάμεις που μπορούν να αναμορφώσουν δραματικά τα αντικείμενα σε μεγάλη κλίμακα.