A l'espai passen moltes coses sorprenents, com a resultat de les quals apareixen noves estrelles, desapareixen les velles i es formen forats negres. Un dels fenòmens magnífics i misteriós és el col·lapse gravitatori que acaba amb l'evolució de les estrelles.
L'evolució de les estrelles és un cicle de canvis pels quals passa una estrella durant la seva existència (milions o milers de milions d'anys). Quan l'hidrogen que hi ha acaba i es converteix en heli, es forma un nucli d'heli i el propi objecte espacial comença a convertir-se en una gegant vermella, una estrella de classes espectrals tardanes, que té una gran lluminositat. La seva massa pot ser 70 vegades la massa del Sol. Els supergegants molt brillants s'anomenen hipergegants. A més d'una gran brillantor, es distingeixen per un curt període d'existència.
Essència del col·lapse
Aquest fenomen es considera el punt final de l'evolució de les estrelles el pes dels quals és superior a tres masses solars (el pes del Sol). Aquest valor s'utilitza en astronomia i física per determinar el pes d' altres cossos espacials. El col·lapse es produeix quan les forces gravitatòries fan que cossos còsmics enormes amb grans masses col·lapsen molt ràpidament.
Les estrelles que pesen més de tres masses solarsmaterial suficient per a reaccions termonuclears a llarg termini. Quan la substància acaba, la reacció termonuclear també s'atura i les estrelles deixen de ser mecànicament estables. Això fa que comencen a encongir-se cap al centre a una velocitat supersònica.
Estrelles de neutrons
Quan les estrelles es contrauen, fa que s'acumuli pressió interna. Si creix prou fort com per aturar la contracció gravitatòria, apareixerà una estrella de neutrons.
Tal cos còsmic té una estructura senzilla. Una estrella consta d'un nucli, que està cobert per una escorça, i aquest, al seu torn, està format per electrons i nuclis atòmics. Té uns 1 km de gruix i és relativament prim en comparació amb altres cossos trobats a l'espai.
El pes de les estrelles de neutrons és igual al pes del Sol. La diferència entre ells és que el seu radi és petit, no més de 20 km. A l'interior d'ells, els nuclis atòmics interactuen entre si, formant així matèria nuclear. És la pressió del seu costat la que no permet que l'estrella de neutrons es redueixi més. Aquest tipus d'estrella té una velocitat de gir molt elevada. Són capaços de fer centenars de revolucions en un segon. El procés de naixement comença a partir d'una explosió de supernova, que es produeix durant el col·lapse gravitatori d'una estrella.
Supernoves
Una explosió de supernova és un fenomen d'un canvi brusc en la brillantor d'una estrella. Aleshores, l'estrella comença a desaparèixer lentament i gradualment. Així acaba l'última etapa de la gravitaciócol·lapse. Tot el cataclisme va acompanyat de l'alliberament d'una gran quantitat d'energia.
Cal tenir en compte que els habitants de la Terra només poden veure aquest fenomen després del fet. La llum arriba al nostre planeta molt després de l'esclat. Això va provocar dificultats per determinar la naturalesa de les supernoves.
Refrigeració amb estrella de neutrons
Després del final de la contracció gravitatòria que va formar l'estrella de neutrons, la seva temperatura és molt elevada (molt superior a la temperatura del Sol). L'estrella s'està refredant a causa del refredament dels neutrins.
En un parell de minuts, la seva temperatura pot baixar 100 vegades. Durant els propers cent anys - altres 10 vegades. Després que la lluminositat d'una estrella disminueix, el procés de refredament s'alenteix significativament.
Límit d'Oppenheimer-Volkov
D'una banda, aquest indicador mostra el pes màxim possible d'una estrella de neutrons, en què la gravetat es compensa amb gas neutrons. Això evita que el col·lapse gravitatori acabi en un forat negre. D' altra banda, l'anomenat límit d'Oppenheimer-Volkov també és el límit inferior del pes d'un forat negre que es va formar durant l'evolució estel·lar.
A causa d'una sèrie d'incorreccions, és difícil determinar el valor exacte d'aquest paràmetre. Tanmateix, se suposa que es troba en el rang de 2,5 a 3 masses solars. De moment, els científics afirmen que l'estrella de neutrons més pesadaés J0348+0432. El seu pes és de més de dues masses solars. El pes del forat negre més lleuger és de 5-10 masses solars. Els astrofísics afirmen que aquestes dades són experimentals i només es refereixen a les estrelles de neutrons i als forats negres coneguts actualment i suggereixen la possibilitat de l'existència d' altres de més massius.
Forats negres
Un forat negre és un dels fenòmens més sorprenents que es poden trobar a l'espai. És una regió de l'espai-temps on l'atracció gravitatòria no permet que cap objecte escapi d'ella. Fins i tot els cossos que es poden moure a la velocitat de la llum (inclosos els quants de llum) no són capaços d'abandonar-lo. Fins al 1967, els forats negres s'anomenaven "estrelles congelades", "esfondradors" i "estrelles col·lapsades".
Un forat negre té un contrari. S'anomena forat blanc. Com sabeu, és impossible sortir d'un forat negre. Pel que fa als blancs, no es poden penetrar.
A més del col·lapse gravitatori, el col·lapse al centre de la galàxia o l'ull protogalàctic pot ser el motiu de la formació d'un forat negre. També hi ha una teoria que els forats negres van aparèixer com a conseqüència del Big Bang, com el nostre planeta. Els científics els anomenen principals.
Hi ha un forat negre a la nostra galàxia, que, segons els astrofísics, es va formar a causa del col·lapse gravitatori d'objectes supermassius. Els científics afirmen que aquests forats formen el nucli de moltes galàxies.
Els astrònoms dels Estats Units suggereixen que la mida dels grans forats negres es pot subestimar significativament. Les seves hipòtesis es basen en el fet que perquè les estrelles assoleixin la velocitat amb què es mouen per la galàxia M87, situada a 50 milions d'anys llum del nostre planeta, la massa del forat negre al centre de la galàxia M87 ha de ser almenys 6.500 milions de masses solars. De moment, s'accepta generalment que el pes del forat negre més gran és de 3.000 milions de masses solars, és a dir, més de la meitat.
Síntesi del forat negre
Hi ha una teoria que aquests objectes poden aparèixer com a resultat de reaccions nuclears. Els científics els han donat el nom de regals negres quàntics. El seu diàmetre mínim és de 10-18 m i la massa més petita és de 10-5 g.
El Gran Col·lisionador d'Hadrons es va crear per sintetitzar forats negres microscòpics. Es va suposar que amb la seva ajuda seria possible no només sintetitzar un forat negre, sinó també simular el Big Bang, que permetria recrear el procés de formació de molts objectes espacials, inclòs el planeta Terra. Tanmateix, l'experiment va fallar perquè no hi havia prou energia per crear forats negres.
