Co skončí super masivní hvězdy?

Co skončí super masivní hvězdy?
Anonim

Odpovědět:

Dostatečně masivní hvězda, asi 20 solárních hmot nebo více během její hlavní životnosti, skončí jako a Černá díra (http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole).

Vysvětlení:

Pro většinu hvězd, nakonec včetně našeho vlastního Slunce, konečný gravitační kolaps jádra mrtvé hvězdy vytváří superdenzní objekt nazvaný bílý trpaslík - asi milionkrát hustší jako voda, stejně masivní jako dolní index Syn, ale ne větší než Země.

Na této úrovni hustoty se elektrony hromadí, vynucují vyšší a vyšší energetické stavy díky hustotě v kombinaci s Pauliho vylučovacím principem, který zabraňuje hromadění elektronů v omezeném počtu nízkoenergetických stavů. Přidaná energie působí proti gravitaci, aby přivedla bílého trpaslíka do rovnováhy tlak degenerace elektronů.

Ale není to spolehlivé. Jak Subrahmanyan Chandrasekhar (http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar) objevil, pokud je hvězdné jádro asi 1,4 krát hmotnější než Slunce nebo více, gravitace překonává tlak degenerace elektronů. Kolaps pokračuje, dokud elektrony a protony v hmotě nejsou nuceny sloučit se do obrovského kusu neutronů.

Neutrony pak produkují svůj vlastní degenerační tlak, aby vytvořili neutronová hvězda, objekt, jehož hustota by mohla být stovky bilionů (čísla USA) časy jako hustá voda - představte si, že dvě sluneční masy se vtlačily do objemu, který bychom mohli vidět na velké hoře na Zemi.

Tlak v neutronové degeneraci také selhává, když je jádro asi tři sluneční hmoty nebo více, což můžeme získat od hvězdy, která má původně 20 solárních hmot. Zhroucení jde až do té doby, než nic neunikne mocné gravitační síle - a Černá díra.

A víme, že jsou venku. Kromě nepřímých důkazů v takových objektech jako Cygnus X-1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1), nedávno jsme našli přímý důkaz detekce gravitačních vln (http://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211).