Wird jeder Stern ein Schwarzes Loch? Gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass unsere Sonne ein Schwarzes Loch wird? Wenn ja, ist es dann auf dem Weg, ein Schwarzes Loch zu werden? Wie ist der aktuelle Sonnenstand im Lebenszyklus des Schwarzen Lochs? Was wird die Wirkung auf alle planetarischen Objekte im Sonnensystem sein, wenn sich die Sonne in ein Schwarzes Loch verwandelt?
Es tut mir leid für so viele Fragen, aber ich kann sie nicht verpassen, da dies einige Fragen sind, die mich beschäftigen.
Antworten:
Die Wahl zwischen den drei Schicksalen der Sterne (Weißer Zwerg, Neutronenstern, Schwarzes Loch) hängt ganz von der Masse des Sterns ab.
Ein Stern in der Hauptsequenz (wie die meisten Sterne, einschließlich unserer Sonne) befindet sich ständig im Gleichgewicht zwischen dem nach innen gerichteten Druck der Schwerkraft und dem nach außen gerichteten Druck der Energie, die durch die Wasserstofffusion erzeugt wird, die ihn zum "Brennen" bringt. 1 Dieses Gleichgewicht bleibt relativ stabil, bis der Stern keinen Brennstoff mehr hat - zu diesem Zeitpunkt hört er auf zu brennen, was bedeutet, dass kein Druck mehr nach außen ausgeübt wird, was bedeutet, dass er zu kollabieren beginnt. Je nachdem, wie viel Masse vorhanden ist, kann es heiß genug werden, wenn es zusammenfällt, um Helium miteinander zu verschmelzen. (Wenn es wirklich massiv ist, verbrennt es möglicherweise weiterhin Kohlenstoff, Neon, Sauerstoff, Silizium und schließlich Eisen, die nicht sinnvoll verschmolzen werden können.)
Unabhängig davon, was der endgültige Brennstoff ist, wird der Stern irgendwann einen Punkt erreichen, an dem der Zusammenbruch der Schwerkraft nicht mehr ausreicht, um den nächsten Brennstoff in der Reihe zu verbrennen. Dies ist, wenn der Stern "stirbt".
Wenn die Masse des Sterns 2 weniger als 1,44 Sonnenmassen beträgt ( Chandrasekhar-Grenze 3 ), bricht die Schwerkraft den Stern schließlich bis zu dem Punkt zusammen, an dem jedes Atom direkt gegen das nächste gedrückt wird. Sie können nicht weiter kollabieren, weil sich die Elektronen nicht überlappen können. Während weißen Zwerge tun beleuchten, sie tun dies , weil sie extrem heiß sind und langsam Abkühlung, nicht weil sie neue Energie sind zu erzeugen. Theoretisch wird ein Weißer Zwerg irgendwann dunkler, bis er ein Schwarzer Zwerg wird, obwohl das Universum noch nicht alt genug ist, um dies zu bewerkstelligen.
Wenn der kollabierende Stern über der Chandraskhar-Grenze liegt, ist die Schwerkraft so stark, dass sie die Einschränkung "Elektronen können sich nicht überlappen" überwinden kann. An diesem Punkt werden alle Elektronen im Stern dazu gedrängt, sich mit Protonen zu verbinden, um Neutronen zu bilden. Schließlich wird der gesamte Stern hauptsächlich aus Neutronen bestehen, die direkt nebeneinander geschoben werden. Die Neutronen können nicht auf die gleiche Fläche gedrängt werden, sodass der Stern schließlich zu einer einzigen Kugel aus reinen Neutronen wird.
Schwarze Löcher sind der Schritt über Neutronensterne hinaus, obwohl es sich lohnt, sie etwas genauer zu diskutieren. Theoretisch hat alles einen Schwarzschild-Radius . Das ist der Radius, in dem eine Kugel dieser Masse so dicht wäre, dass kein Licht entweichen kann. Zum Beispiel beträgt der Schwarzschild-Radius für die Erde ungefähr 9 mm. Bei allen Massen, die kleiner als das 2-3-fache der Sonnenmasse sind, ist es jedoch unmöglich, die Materie so klein zu halten, dass sie in diesen Radius gelangt. Sogar ein Neutronenstern ist nicht massiv genug.
Aber ein Stern, der ein Schwarzes Loch wird, ist. Wir wissen nicht, was mit einem Stern passiert, wenn er einmal ein Schwarzes Loch ist - die Ränder des "Lochs" selbst sind einfach der Schwarzschild-Radius - das Punktlicht kann nicht entweichen. Von außen spielt es keine Rolle, ob die Materie so weit zusammenbrach, dass sich die Neutronen zu überlappen begannen, ob sie gerade innerhalb des Radius stehen blieb oder ob sie weiter zusammenbrach, bis alle bekannten physikalischen Gesetze gebrochen wurden. Die Kanten sind immer noch die gleichen, da sie nur ein Cutoff sind, der auf der Fluchtgeschwindigkeit basiert.
1 Ich ignoriere hier die Phase des roten Riesen, da es sich nur um eine Verzögerung beim Schritt "Kraftstoffmangel" handelt. Grundsätzlich ist der Kern Helium "Asche", während der Wasserstoffschmelzprozess immer weiter außen stattfindet. Sobald das ausläuft, bekommst du eine Nova und der Zusammenbruch geht weiter.
2 Ebenso ignoriere ich die Masse, die Sterne in ihren verschiedenen Nova-Phasen abwerfen. Alle angegebenen Massen beziehen sich auf die zurückgelassenen Reste.
3 Jede Quelle Ich habe gefunden für Chandrasekhar Masse, außer Wikipedia, gibt 1,44 oder 1,4 Sonnenmassen (die kompatibel sind). Wikipedia gibt 1,39 an und gibt mindestens eine Quelle an, um diese Zahl zu stützen.
Ich bin kein Astronom, nur ein Enthusiast, aber ich glaube, die Sonne könnte nur dann zu einem Schwarzen Loch werden, wenn die Andromeda-Galaxie und die Milchstraßen-Galaxie zusammenstoßen, wenn sich unser Stern mit einem anderen Stern und der Masse der Erde verbindet zwei ist groß genug, um ein schwarzes Loch zu erzeugen, dann ist es möglich; Trotz der enormen Größe der Galaxien und der absurden Anzahl der Sterne, die sich in ihnen befinden, sind die Planeten und Sterne (besonders an den Außenrändern der Galaxie) so weit entfernt, dass Kollisionen eigentlich sehr unwahrscheinlich sind.
Einige Informationsquellen (keine sprechen jedoch über das Szenario des Schwarzen Lochs): https://www.youtube.com/watch?v=2WEI8WBJkKk https://www.youtube.com/watch?v=7uiv6tKtoKg http: // www .space.com / 15947-milky-andromeda-galaxies-collision-simulated-video.html