Der sker en masse fantastiske ting i rummet, som et resultat af, at nye stjerner dukker op, gamle forsvinder, og sorte huller dannes. Et af de storslåede og mystiske fænomener er gravitationssammenbrud, der afslutter stjernernes udvikling.
Stjerneudvikling er en cyklus af ændringer, som en stjerne gennemgår i løbet af sin eksistens (millioner eller milliarder af år). Når brinten i den ender og bliver til helium, dannes en heliumkerne, og selve rumobjektet begynder at blive til en rød kæmpe - en stjerne af sene spektralklasser, som har en høj lysstyrke. Deres masse kan være 70 gange Solens masse. Meget lyse supergiganter kaldes hypergiganter. Ud over høj lysstyrke er de kendetegnet ved en kort levetid.
Essence of collapse
Dette fænomen betragtes som slutpunktet for udviklingen af stjerner, hvis vægt er mere end tre solmasser (Solens vægt). Denne værdi bruges i astronomi og fysik til at bestemme vægten af andre rumlegemer. Sammenbrud opstår, når gravitationskræfter får enorme kosmiske legemer med store masser til at kollapse meget hurtigt.
Stjerner, der vejer mere end tre solmasser, harnok materiale til langvarige termonukleare reaktioner. Når stoffet slutter, stopper den termonukleare reaktion også, og stjernerne holder op med at være mekanisk stabile. Dette fører til, at de begynder at skrumpe ind mod midten med supersonisk hastighed.
Neutronstjerner
Når stjerner trækker sig sammen, får det internt pres til at opbygges. Hvis den vokser sig stærk nok til at stoppe gravitationssammentrækningen, så dukker en neutronstjerne op.
Sådan et kosmisk legeme har en simpel struktur. En stjerne består af en kerne, som er dækket af en skorpe, og den er til gengæld dannet af elektroner og atomkerner. Omkring 1 km tyk er den relativt tynd sammenlignet med andre kroppe fundet i rummet.
Vægten af neutronstjerner er lig med Solens vægt. Forskellen mellem dem er, at deres radius er lille - ikke mere end 20 km. Inde i dem interagerer atomkerner med hinanden og danner således nukleart stof. Det er trykket fra dens side, der ikke tillader neutronstjernen at skrumpe yderligere. Denne type stjerne har en meget høj rotationshastighed. De er i stand til at lave hundredvis af omdrejninger på et sekund. Fødselsprocessen begynder fra en supernovaeksplosion, som sker under en stjernes gravitationelle kollaps.
Supernovae
En supernovaeksplosion er et fænomen med en skarp ændring i en stjernes lysstyrke. Så begynder stjernen langsomt og gradvist at forsvinde. Dermed slutter den sidste fase af gravitationenbryder sammen. Hele katastrofen er ledsaget af frigivelsen af en stor mængde energi.
Det skal bemærkes, at jordens indbyggere først kan se dette fænomen i efterhånden. Lyset når vores planet længe efter udbruddet fandt sted. Dette medførte vanskeligheder med at bestemme arten af supernovaer.
Neutronstjernekøling
Efter afslutningen af gravitationssammentrækningen, der dannede neutronstjernen, er dens temperatur meget høj (meget højere end Solens temperatur). Stjernen afkøles på grund af neutrino-afkøling.
Inden for et par minutter kan deres temperatur falde 100 gange. I løbet af de næste hundrede år - yderligere 10 gange. Efter at en stjernes lysstyrke er faldet, bliver processen med dens afkøling betydeligt langsommere.
Oppenheimer-Volkov-grænse
På den ene side viser denne indikator den maksim alt mulige vægt af en neutronstjerne, ved hvilken tyngdekraften kompenseres af neutrongas. Dette forhindrer gravitationskollapset i at ende i et sort hul. På den anden side er den såkaldte Oppenheimer-Volkov-grænse også den nedre grænse for vægten af et sort hul, der blev dannet under stjernernes udvikling.
På grund af en række unøjagtigheder er det svært at bestemme den nøjagtige værdi af denne parameter. Det antages dog at være i intervallet 2,5 til 3 solmasser. I øjeblikket hævder forskere, at den tungeste neutronstjerneer J0348+0432. Dens vægt er mere end to solmasser. Vægten af det letteste sorte hul er 5-10 solmasser. Astrofysikere hævder, at disse data er eksperimentelle og kun vedrører i øjeblikket kendte neutronstjerner og sorte huller og antyder muligheden for, at der findes mere massive.
Sorte huller
Et sort hul er et af de mest fantastiske fænomener, der kan findes i rummet. Det er et område af rum-tid, hvor tyngdekraften ikke tillader nogen genstande at undslippe fra den. Selv kroppe, der kan bevæge sig med lysets hastighed (inklusive selve lysets mængder), er ikke i stand til at forlade det. Indtil 1967 blev sorte huller kaldt "frosne stjerner", "kollapsere" og "sammenfaldne stjerner".
Et sort hul har en modsætning. Det kaldes et hvidt hul. Det er som bekendt umuligt at komme ud af et sort hul. Hvad angår de hvide, kan de ikke trænge igennem.
Ud over gravitationskollapset kan kollapset i centrum af galaksen eller det protog altiske øje være årsagen til dannelsen af et sort hul. Der er også en teori om, at sorte huller opstod som et resultat af Big Bang, ligesom vores planet. Forskere kalder dem primære.
Der er ét sort hul i vores galakse, som ifølge astrofysikere blev dannet på grund af det gravitationsmæssige sammenbrud af supermassive objekter. Forskere hævder, at sådanne huller udgør kernen i mange galakser.
Astronomer i USA antyder, at størrelsen af store sorte huller kan være betydeligt undervurderet. Deres antagelser er baseret på det faktum, at for at stjernerne kan nå den hastighed, hvormed de bevæger sig gennem M87-galaksen, der ligger 50 millioner lysår fra vores planet, skal massen af det sorte hul i centrum af M87-galaksen være mindst 6,5 milliarder solmasser. I øjeblikket er det almindeligt accepteret, at vægten af det største sorte hul er 3 milliarder solmasser, det vil sige mere end halvt så meget.
Sort hul syntese
Der er en teori om, at disse objekter kan opstå som et resultat af nukleare reaktioner. Forskere har givet dem navnet quantum black gifts. Deres mindste diameter er 10-18 m, og den mindste masse er 10-5 g.
The Large Hadron Collider blev bygget til at syntetisere mikroskopiske sorte huller. Det blev antaget, at det med dens hjælp ville være muligt ikke kun at syntetisere et sort hul, men også at simulere Big Bang, hvilket ville gøre det muligt at genskabe processen med dannelse af mange rumobjekter, inklusive planeten Jorden. Eksperimentet mislykkedes dog, fordi der ikke var nok energi til at skabe sorte huller.
