Как в крайна сметка мъглявината може да се превърне в черна дупка?

Гравитацията е мощна сила: тя поддържа планетите да се въртят в орбитите си около слънцето и дори е била отговорна за формирането на планетите, както и слънцето, от мъглявини. Не само това, това е силата, която в крайна сметка унищожава звезди като слънцето, когато останат без водород, за да изгорят. Ако една звезда е достатъчно голяма - което се определя кога се формира - гравитацията може да я превърне в черна дупка.

Бучки прах

Мъглявините са облаци прах и газ, които обхващат Вселената. Материята в дадена мъглявина се разпределя неравномерно и температурата е ниска - точно над абсолютната нула. При тези температури газовите молекули се свързват заедно, за да образуват бучки и буца, растяща в гъста област на мъглявина - наречена молекулярен облак - може да започне да привлича материята към себе си. С нарастването на бучката температурата в сърцевината му се увеличава, защото гравитационното привличане увеличава плътността и кинетична енергия на частиците, които се сблъскват помежду си все по-често и с все повече и повече енергия.

Звезди от главната последователност

Отнема около 10 милиона години, за да се образува звезда от купчина междугалактически прах. Тъй като температурата на ядрото се увеличава, тя се превръща в протозвезда и излъчва инфрачервена светлина, но тъй като ядрото става по-плътно и непрозрачно, тази енергия се улавя, което ускорява нагряването. Когато температурата в сърцевината достигне 10 милиона келвина (18 милиона градуса по Фаренхайт), започва синтез на водород и външното налягане на тази реакция балансира силата на гравитация при натиск. Звездата навлиза в основната си последователност, която може да продължи от 100 милиона до над трилион години, в зависимост от масата на звездата. По време на основната си последователност звездата поддържа фиксиран радиус и температура.

Сини гигантски звезди

Много големи звезди, които са тези с маси 25 или повече пъти повече от слънчевите, могат да се превърнат в черни дупки. Поради огромното налягане, генерирано в сърцевината на масивна звезда, тя изгаря по-горещо и по-бързо от по-малка звезда. Такива звезди, когато са в основната си последователност, изгарят със синкава светлина и могат да имат повърхностни температури от 20 000 келвина (35 450 градуса по Фаренхайт). За сравнение, повърхностната температура на слънцето е само около 6000 келвина (10 340 градуса по Фаренхайт). Тъй като изгаря толкова горещо, масивна звезда може да остане без водород за части от времето, необходимо на звезда с размер на слънце да изгори.

Образуване на черна дупка

Когато син гигант свърши водород, сърцевината му започва да се срива, което генерира достатъчно налягане, за да инициира сливането на хелий. Други реакции на синтез се появяват, тъй като ядрото продължава да се руши и в определен момент звездата свършва с топим материал. В критична точка ядрото имплодира в така наречената свръхнова, която издухва външната обвивка на звездата в космоса. Ако материята, останала след свръхновата, има маса три или повече пъти масата на слънцето, нищо не може да спре гравитацията да се срути в точка с безкрайна маса. Тази точка е черна дупка.

  • Дял
instagram viewer