Was macht ein Supermassestern aus?

Was macht ein Supermassestern aus?
Anonim

Antworten:

Ein ausreichend massereicher Stern, etwa 20 Sonnenmassen oder mehr während seiner Hauptlebensdauer, endet als schwarzes Loch (http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole).

Erläuterung:

Für die meisten Sterne, einschließlich unserer eigenen Sonne, führt der endgültige Gravitationszusammenbruch des Kerns eines toten Sterns zu einem überdichten Objekt, das als a bezeichnet wird weißer Zwerg - etwa eine Million Mal so dicht wie Wasser, so massiv wie der Index Syn, aber nicht größer als die Erde.

Bei dieser Dichte häufen sich die Elektronen an und werden aufgrund der Dichte in Verbindung mit dem Pauli-Ausschlussprinzip in immer höhere Energiezustände getrieben, wodurch verhindert wird, dass sich Elektronen in der begrenzten Anzahl von niederenergetischen Zuständen ansammeln. Die zusätzliche Energie wirkt gegen die Schwerkraft, um den Weißen Zwerg ins Gleichgewicht zu bringen, ein Phänomen namens Elektronendegenerationsdruck.

Aber es ist nicht narrensicher. Wie Subrahmanyan Chandrasekhar (http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar) feststellte: Wenn der Sternkern etwa 1,4-mal so massiv ist wie die Sonne oder mehr, überwältigt die Schwerkraft den Druck der Elektronenentartung. Der Zusammenbruch hält an, bis die Elektronen und Protonen in der Materie zwangsweise zu einem riesigen Neutronenklumpen verschmelzen.

Die Neutronen erzeugen dann ihren eigenen Entartungsdruck, um a zu bilden NeutronensternEin Objekt, dessen Dichte Hunderte von Billionen (USA-Zahlen) mal so dicht wie Wasser sein könnte - stellen Sie sich zwei Sonnenmassen vor, die in das Volumen gepresst werden, das wir in einem großen Berg der Erde sehen könnten.

Aber der Neutronendegenerationsdruck versagt auch, wenn der Kern aus drei oder mehr Sonnenmassen besteht, die wir von einem Stern erhalten können, der anfangs 20 Sonnenmassen hat. Nun geht der Zusammenbruch so lange, bis der mächtigen Schwerkraft nichts entgeht - a schwarzes Loch.

Und wir wissen, dass sie da draußen sind. Neben den indirekten Beweisen in solchen Objekten wie Cygnus X-1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1), haben wir kürzlich direkte Beweise aus dem Internet gefunden Detektion von Gravitationswellen (http://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211).