როგორ შეიძლება ნისლეული საბოლოოდ გახდეს შავი ხვრელი?

გრავიტაცია ძლიერი ძალაა: ის პლანეტებს მზის გარშემო ორბიტაზე ტრიალებს და ის პასუხისმგებელი იყო პლანეტების, ისევე როგორც მზის ნისლეულებისგან. არა მხოლოდ ეს, ეს არის ის ძალა, რომელიც საბოლოოდ ანადგურებს ვარსკვლავებს მზესავით, როდესაც წყალბადის დასაწვავად იწურება. თუ ვარსკვლავი საკმარისად დიდია - რაც განისაზღვრება მისი წარმოქმნისას - მიზიდულობამ შეიძლება იგი შავ ხვრელად აქციოს.

ნისლეულები მტვრისა და გაზის ღრუბლებია, რომლებიც სამყაროშია. მოცემულ ნისლეულში მასალა არათანაბრად ნაწილდება და ტემპერატურა დაბალია - აბსოლუტური ნულის ზემოთ. ამ ტემპერატურაზე, გაზის მოლეკულები ერთმანეთთან იკვრებიან და ქმნიან მტევნებს და ნისლეულის მკვრივ რეგიონში მზარდ გროვას - რომელსაც ეწოდება მოლეკულური ღრუბელი - შეუძლია დაიწყოს მატერიის მოზიდვა თავისკენ. მტევნის ზრდასთან ერთად, მის ბირთვში ტემპერატურა იზრდება, რადგან გრავიტაციული მიზიდულობა ზრდის სიმკვრივეს და ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია, რომლებიც უფრო და უფრო ხშირად და უფრო და უფრო ეჯახებიან ერთმანეთს ენერგია

დაახლოებით 10 მილიონი წელია საჭირო, რომ ვარსკვლავს გალაქტიკური მტვრის გროვისგან წარმოქმნას. ბირთვის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იგი ხდება პროტოვარსკვლავი და ასხივებს ინფრაწითელ შუქს, მაგრამ ბირთვი ხდება უფრო მკვრივი და გაუმჭვირვალე, ეს ენერგია ხაფანგში ხვდება, რაც აჩქარებს გათბობას. როდესაც ძირითადი ტემპერატურა მიაღწევს 10 მილიონ კელვინს (ფარენგეიტის 18 მილიონი გრადუსი), იწყება წყალბადის შერწყმა და ამ რეაქციის გარე წნევა აბალანსებს მიზიდულობის კომპრესიულ ძალას. ვარსკვლავი შედის თავის მთავარ მიმდევრობაში, რომელიც შეიძლება გაგრძელდეს 100 მილიონიდან ტრილიონ წლამდე, რაც დამოკიდებულია ვარსკვლავის მასაზე. ძირითადი მიმდევრობის დროს ვარსკვლავი ინარჩუნებს ფიქსირებულ რადიუსს და ტემპერატურას.

ძალიან დიდ ვარსკვლავებს, რომელთა მასა მზეზე 25 ჯერ ან მეტია, შეიძლება გახდეს შავი ხვრელები. მასიური ვარსკვლავის ბირთვში წარმოქმნილი უზარმაზარი წნევის გამო, ის უფრო სწრაფად და უფრო სწრაფად იწვის ვიდრე პატარა ვარსკვლავი. ასეთ ვარსკვლავებს, როდესაც ისინი თავიანთ მთავარ თანმიმდევრობაში არიან, იწვიან მოლურჯო შუქით და მათ შეიძლება ჰქონდეთ 20,000 კელვინის (35450 გრადუსი ფარენგეიტი) ტემპერატურა. შედარებისთვის, მზის ზედაპირის ტემპერატურა მხოლოდ 6000 კელვინია (10 340 გრადუსი ფარენგეიტი). იმის გამო, რომ ის ძალიან ცხლად იწვის, მასიურ ვარსკვლავს შეუძლია წყალბადის ამოწურვა დროის მცირე ნაწილში, რაც მზის ზომის ვარსკვლავს გადაწვა.

როდესაც ლურჯი გიგანტი წყალბადის ამოწურვას იწყებს, მისი ბირთვი იშლება, რაც წარმოქმნის საკმარის წნევას ჰელიუმის შერწყმის დასაწყებად. შერწყმის სხვა რეაქციები წარმოიქმნება, რადგან ბირთვი განაგრძობს ნგრევას და გარკვეულ მომენტში, ვარსკვლავს ამოწურვის მასალა აკლდება. კრიტიკულ წერტილში ბირთვი იმპულსური ხდება, რასაც სუპერნოვა ჰქვია, რაც ვარსკვლავის გარე გარსს კოსმოსში უბერავს. თუ სუპერნოვას შემდეგ დარჩენილი ნივთიერება მზის სამჯერ ან მეტ მასას აქვს, ვერაფერი შეაჩერებს მიზიდულობას უსასრულო მასის წერტილში. ეს წერტილი არის შავი ხვრელი.