Come finiscono le stelle super massicce?

Come finiscono le stelle super massicce?
Anonim

Risposta:

Una stella sufficientemente massiccia, circa 20 masse solari o più durante la sua vita di sequenza principale, finirà come a buco nero (Http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole).

Spiegazione:

Per la maggior parte delle stelle, includendo infine il nostro Sole, il collasso gravitazionale finale del nucleo della stella morta produce un oggetto superdenso chiamato Nana bianca - Circa un milione di volte più denso dell'acqua, massiccio quanto il pedice Syn ma non più grande della Terra.

A questo livello di densità gli elettroni si accumulano, costretti in stati energetici sempre più alti a causa della densità combinata con il principio di esclusione di Pauli che impedisce agli elettroni di accumularsi nel limitato numero di stati a bassa energia. L'energia aggiunta lavora contro la gravità per bilanciare la nana bianca, un fenomeno chiamato pressione di degenerazione elettronica.

Ma non è infallibile. Come Subrahmanyan Chandrasekhar (http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar) ha scoperto, se il nucleo stellare è circa 1,4 volte più massiccio del Sole o più, la gravità travolge la pressione di degenerazione degli elettroni. Il collasso continua, finché gli elettroni e i protoni nella materia non sono costretti a fondersi in un gigantesco grumo di neutroni.

I neutroni quindi producono la propria pressione di degenerazione per fare un stella di neutroni, un oggetto la cui densità potrebbe essere centinaia di trilioni (numeri USA) tempi densi come l'acqua - immagina due masse solari spremute nel volume che potremmo vedere in una grande montagna sulla Terra.

Ma la pressione di degenerazione dei neutroni fallisce anche quando il nucleo è di circa tre masse solari o più, che possiamo ottenere da una stella che inizialmente ha 20 masse solari. Ora il collasso procede fino a quando nulla può sfuggire all'onnipotente forza di gravità: a buco nero.

E sappiamo che sono là fuori. Oltre alla prova indiretta in oggetti come Cygnus X-1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1), recentemente abbiamo trovato prove dirette rilevamento di onde gravitazionali (Http://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211).