science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe kan een nevel uiteindelijk een zwart gat worden?

Zwaartekracht is een krachtige kracht: het houdt de planeten draaien in hun banen rond de zon, en het was zelfs verantwoordelijk voor het vormen van de planeten, evenals de zon, van nevels . Niet alleen dat, het is de kracht die uiteindelijk sterren als de zon vernietigt als ze geen waterstof meer hebben om te verbranden. Als een ster groot genoeg is - wat wordt bepaald wanneer het wordt gevormd - kan de zwaartekracht het in een zwart gat veranderen.

Massa's stof

Nevels zijn wolken van stof en gas die doordringen in de universum. Materie binnen een gegeven nevel wordt ongelijk verdeeld en de temperatuur is laag - net boven het absolute nulpunt. Bij deze temperaturen binden gasmoleculen samen om klonten te vormen, en een klomp die groeit in een dicht gebied van een nevel - een moleculaire wolk genoemd - kan de materie naar zich toe trekken. Naarmate de klomp groeit, neemt de temperatuur in de kern toe, omdat zwaartekracht de dichtheid en kinetische energie van de deeltjes verhoogt, die steeds vaker en met steeds meer energie tegen elkaar botsen.

Main Sequence Stars

Het duurt ongeveer 10 miljoen jaar voordat een ster zich vormt uit een klomp intergalactisch stof. Naarmate de temperatuur van de kern toeneemt, wordt het een protoster en straalt infrarood licht uit, maar naarmate de kern dichter en ondoorzichtig wordt, wordt deze energie ingesloten, wat de verwarming versnelt. Wanneer de kerntemperatuur 10 miljoen Kelvin (18 miljoen graden Fahrenheit) bereikt, begint de waterstoffusie en de uitgaande druk van die reactie brengt de drukkracht van de zwaartekracht in balans. De ster komt in de hoofdreeks, die 100 tot meer dan een biljoen jaar kan duren, afhankelijk van de massa van de ster. Tijdens de hoofdreeks behoudt de ster een vaste straal en temperatuur.

Blauwe reuzensterren

Zeer grote sterren, die met 25 keer meer of meer van de zon zijn, kunnen zwart worden gaten. Vanwege de enorme druk die wordt gegenereerd in de kern van een massieve ster, brandt het heter en sneller dan een kleinere ster. Dergelijke sterren branden wanneer ze in de hoofdvolgorde staan ​​met een blauwachtig licht en kunnen een oppervlaktetemperatuur van 20.000 Kelvin (35,450 graden Fahrenheit) hebben. Ter vergelijking: de oppervlaktetemperatuur van de zon is slechts ongeveer 6000 Kelvin (10,340 graden Fahrenheit). Omdat het zo heet brandt, kan een enorme ster zonder waterstof opraken in een fractie van de tijd die nodig is voor een doorbrekende ster.

Vorming van een zwart gat

Wanneer een blauwe reus heeft geen waterstof meer, zijn kern begint in te storten, wat voldoende druk genereert om heliumfusie te initiëren. Andere fusiereacties treden op als de kern blijft instorten, en op een bepaald punt raakt de ster uit smeltbaar materiaal. Op een kritiek punt implodeert de kern in wat een supernova wordt genoemd, die de buitenste schil van de ster de ruimte in blaast. Als de kwestie overblijft nadat de supernova een massa heeft van drie keer of meer die van de zon, kan niets de zwaartekracht stoppen om ineen te storten in een punt met oneindige massa. Dit punt is een zwart gat.