Чем в конечном итоге становятся сверхмассивные звезды?

Чем в конечном итоге становятся сверхмассивные звезды?
Anonim

Ответ:

Достаточно массивная звезда, около 20 солнечных масс или более в течение времени жизни основной последовательности, в конечном итоге станет черная дыра (Http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole).

Объяснение:

Для большинства звезд, в конечном счете включая наше собственное Солнце, окончательный гравитационный коллапс ядра мертвой звезды производит сверхплотный объект, называемый белый Гном - примерно в миллион раз плотнее, чем вода, массивной, как индекс Syn, но не больше Земли.

На этом уровне плотности электроны накапливаются, вынужденные переходить в более высокие и более высокие энергетические состояния из-за плотности, объединенной с принципом исключения Паули, который предотвращает накопление электронов в ограниченном числе низкоэнергетических состояний. Добавленная энергия работает против силы тяжести, чтобы привести белого карлика в равновесие, явление, называемое давление вырождения электронов.

Но это не надежно. Как обнаружил Субрахманян Чандрасекхар (http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar), если ядро звезды примерно в 1,4 раза массивнее Солнца или больше, гравитация подавляет давление вырождения электронов. Коллапс продолжается до тех пор, пока электроны и протоны в веществе не будут вынуждены слиться в гигантский кусок нейтронов.

Затем нейтроны создают свое собственное давление вырождения, чтобы нейтронная звездаобъект, плотность которого может быть в сотни триллионов (чисел в США) в несколько раз плотнее, чем вода - представьте себе две солнечные массы, сжатые в объеме, который мы можем увидеть в большой горе на Земле.

Но давление нейтронного вырождения тоже терпит неудачу, когда ядро составляет около трех солнечных масс или более, что мы можем получить от звезды, которая изначально имеет 20 солнечных масс. Теперь коллапс продолжается до тех пор, пока ничто не сможет избежать всесильной силы притяжения - черная дыра.

И мы знаем, что они там. Помимо косвенных доказательств в таких объектах, как Лебедь X-1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1), недавно мы нашли прямое доказательство от обнаружение гравитационных волн (Http://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211).