Under hvilke betingelser gør alt udadgående pres på en kollapsende stjerne ikke at stoppe sin indre bevægelse?

En kollapsende stjerne vil fortsætte sin indre bevægelse og i sidste ende blive et sort hul, når den indre kraft af tyngdekraften overvinder alt udadstryk. Dette sker, når stjernens kerne når en kritisk tæthed og pres, og ingen kendt kraft kan modvirke den nådeløse træk af tyngdekraften.

Her er en sammenbrud af forholdene:

1. Udmattet nuklear fusion:

* Kernen i en massiv stjerne løber tør for nuklear brændstof, primært brint, for at opretholde fusionsreaktioner. Disse reaktioner genererer det udadgående tryk, der afbalancerer tyngdekraften.

* Uden fusion mindskes det udadgående tryk markant.

2. Core Collapse:

* Stjernens kerne, der ikke længere understøttes af fusionstryk, begynder at kollapse under sin egen tyngdekraft.

* Dette sammenbrud er utroligt hurtigt og voldeligt.

3. Elektrondegenerationstryk:

* Når kernen kollapser, presses elektroner sammen og skaber et tryk kaldet "elektrondegenerationstryk."

* Dette pres forsøger at modstå yderligere sammenbrud.

4. Jernkatastrofe:

* Hvis stjernens kerne er massiv nok (større end ca. 1,4 solmasser), er selv elektrondegenerationstrykket utilstrækkeligt til at stoppe sammenbruddet.

* Jern, det mest stabile element i universet, produceres i kernen. Det kan ikke smelte sammen yderligere, hvilket fører til en "katastrofe", hvor gravitationsenergi overvælder elektrontrykket.

5. Neutron degenerationstryk:

* Kernen fortsætter med at kollapse, klemme elektroner og protoner sammen for at danne neutroner.

* Dette skaber et nyt tryk kendt som "neutrondegenerationstryk", som er langt stærkere end elektrondegenerationstryk.

6. Formation af sort hul:

* Hvis kernemassen er over Chandrasekhar -grænsen (ca. 1,4 solmasser) og Tolman -Oppenheimer - Volkoff -grænsen (ca. 2 til 3 solmasser), kan selv neutrondegenerationstryk ikke stoppe sammenbruddet.

* Kernen kollapser i en uendelig tæt singularitet, hvilket skaber et sort hul, hvor gravitationstræk er så stærkt, at selv lys ikke kan undslippe.

Kortfattet:

* Når en massiv stjerne udtømmer sit nukleare brændstof, overvælder tyngdekraften alt udadgående pres.

* Selv elektron- og neutrondegenerationstryk er utilstrækkelige til at stoppe sammenbruddet, hvis kernen er massiv nok.

* Dette resulterer i dannelsen af ​​et sort hul, en region af rumtid, hvor tyngdekraften er så stærk, at intet, ikke engang lys, kan undslippe.