Muitas coisas incríveis acontecem no espaço, como resultado das quais novas estrelas aparecem, as antigas desaparecem e os buracos negros se formam. Um dos fenômenos magníficos e misteriosos é o colapso gravitacional que encerra a evolução das estrelas.
Evolução estelar é um ciclo de mudanças que uma estrela passa durante sua existência (milhões ou bilhões de anos). Quando o hidrogênio nele termina e se transforma em hélio, um núcleo de hélio é formado e o próprio objeto espacial começa a se transformar em uma gigante vermelha - uma estrela de classes espectrais tardias, que possui alta luminosidade. Sua massa pode ser 70 vezes a massa do Sol. As supergigantes muito brilhantes são chamadas de hipergigantes. Além do alto brilho, distinguem-se por um curto período de existência.
Essência do colapso
Este fenômeno é considerado o ponto final da evolução das estrelas cujo peso é superior a três massas solares (o peso do Sol). Este valor é usado em astronomia e física para determinar o peso de outros corpos espaciais. O colapso ocorre quando as forças gravitacionais fazem com que corpos cósmicos enormes com grandes massas entrem em colapso muito rapidamente.
Estrelas com mais de três massas solares têmmaterial suficiente para reações termonucleares de longo prazo. Quando a substância termina, a reação termonuclear também para e as estrelas deixam de ser mecanicamente estáveis. Isso leva ao fato de que eles começam a encolher em direção ao centro em velocidade supersônica.
Estrelas de nêutrons
Quando as estrelas se contraem, aumenta a pressão interna. Se crescer forte o suficiente para parar a contração gravitacional, então uma estrela de nêutrons aparece.
Tal corpo cósmico tem uma estrutura simples. Uma estrela consiste em um núcleo, que é coberto por uma crosta, e esta, por sua vez, é formada por elétrons e núcleos atômicos. Com cerca de 1 km de espessura, é relativamente fino em comparação com outros corpos encontrados no espaço.
O peso das estrelas de nêutrons é igual ao peso do Sol. A diferença entre eles é que seu raio é pequeno - não mais que 20 km. Dentro deles, os núcleos atômicos interagem entre si, formando assim a matéria nuclear. É a pressão de seu lado que não permite que a estrela de nêutrons encolha ainda mais. Este tipo de estrela tem uma velocidade de rotação muito alta. Eles são capazes de fazer centenas de revoluções em um segundo. O processo de nascimento começa a partir de uma explosão de supernova, que ocorre durante o colapso gravitacional de uma estrela.
Supernovas
Uma explosão de supernova é um fenômeno de mudança brusca no brilho de uma estrela. Então a estrela começa a desaparecer lenta e gradualmente. Assim termina a última etapa do movimento gravitacionalcolapso. Todo o cataclismo é acompanhado pela liberação de uma grande quantidade de energia.
Deve-se notar que os habitantes da Terra podem ver este fenômeno somente após o fato. A luz chega ao nosso planeta muito depois do surto ter ocorrido. Isso causou dificuldades em determinar a natureza das supernovas.
Resfriamento estrela de nêutrons
Após o término da contração gravitacional que formou a estrela de nêutrons, sua temperatura é muito alta (muito mais alta que a temperatura do Sol). A estrela está esfriando devido ao resfriamento de neutrinos.
Em alguns minutos, sua temperatura pode cair 100 vezes. Nos próximos cem anos - outras 10 vezes. Depois que a luminosidade de uma estrela diminui, o processo de resfriamento diminui significativamente.
limite de Oppenheimer-Volkov
Por um lado, este indicador mostra o peso máximo possível de uma estrela de nêutrons, no qual a gravidade é compensada pelo gás de nêutrons. Isso evita que o colapso gravitacional termine em um buraco negro. Por outro lado, o chamado limite de Oppenheimer-Volkov é também o limite inferior do peso de um buraco negro que se formou durante a evolução estelar.
Devido a várias imprecisões, é difícil determinar o valor exato desse parâmetro. No entanto, supõe-se que esteja na faixa de 2,5 a 3 massas solares. No momento, os cientistas afirmam que a estrela de nêutrons mais pesadaé J0348+0432. Seu peso é superior a duas massas solares. O peso do buraco negro mais leve é de 5 a 10 massas solares. Os astrofísicos afirmam que esses dados são experimentais e dizem respeito apenas a estrelas de nêutrons e buracos negros atualmente conhecidos e sugerem a possibilidade da existência de outros mais massivos.
buracos negros
Um buraco negro é um dos fenômenos mais incríveis que podem ser encontrados no espaço. É uma região do espaço-tempo onde a atração gravitacional não permite que nenhum objeto escape dela. Mesmo os corpos que podem se mover na velocidade da luz (incluindo os quanta da própria luz) não são capazes de deixá-la. Até 1967, os buracos negros eram chamados de "estrelas congeladas", "colapsores" e "estrelas colapsadas".
Um buraco negro tem um oposto. Chama-se buraco branco. Como você sabe, é impossível sair de um buraco negro. Quanto aos brancos, eles não podem ser penetrados.
Além do colapso gravitacional, o colapso no centro da galáxia ou no olho protogaláctico pode ser o motivo da formação de um buraco negro. Há também uma teoria de que os buracos negros surgiram como resultado do Big Bang, como o nosso planeta. Os cientistas os chamam de primários.
Existe um buraco negro em nossa Galáxia, que, segundo os astrofísicos, foi formado devido ao colapso gravitacional de objetos supermassivos. Os cientistas afirmam que esses buracos formam o núcleo de muitas galáxias.
Astrônomos nos Estados Unidos sugerem que o tamanho de grandes buracos negros pode ser significativamente subestimado. Suas suposições se baseiam no fato de que, para que as estrelas atinjam a velocidade com que se movem pela galáxia M87, localizada a 50 milhões de anos-luz do nosso planeta, a massa do buraco negro no centro da galáxia M87 deve ser pelo menos 6,5 bilhões de massas solares. No momento, é geralmente aceito que o peso do maior buraco negro é de 3 bilhões de massas solares, ou seja, mais da metade.
Síntese de buracos negros
Existe uma teoria de que esses objetos podem aparecer como resultado de reações nucleares. Os cientistas deram a eles o nome de presentes negros quânticos. Seu diâmetro mínimo é 10-18 m, e a menor massa é 10-5 g.
O Grande Colisor de Hádrons foi construído para sintetizar buracos negros microscópicos. Supunha-se que com sua ajuda seria possível não apenas sintetizar um buraco negro, mas também simular o Big Bang, o que possibilitaria recriar o processo de formação de muitos objetos espaciais, incluindo o planeta Terra. No entanto, o experimento falhou porque não havia energia suficiente para criar buracos negros.
