Er gebeuren veel wonderbaarlijke dingen in de ruimte, waardoor nieuwe sterren verschijnen, oude verdwijnen en zwarte gaten ontstaan. Een van de magnifieke en mysterieuze fenomenen is de ineenstorting van de zwaartekracht die een einde maakt aan de evolutie van sterren.
Sterevolutie is een cyclus van veranderingen die een ster doormaakt tijdens zijn bestaan (miljoenen of miljarden jaren). Wanneer de waterstof erin eindigt en verandert in helium, wordt een heliumkern gevormd en begint het ruimteobject zelf in een rode reus te veranderen - een ster van late spectrale klassen, die een hoge helderheid heeft. Hun massa kan 70 keer de massa van de zon zijn. Zeer heldere superreuzen worden hyperreuzen genoemd. Naast een hoge helderheid onderscheiden ze zich door een korte bestaansperiode.
Kennis van instorting
Dit fenomeen wordt beschouwd als het eindpunt van de evolutie van sterren met een gewicht van meer dan drie zonsmassa's (het gewicht van de zon). Deze waarde wordt in de astronomie en natuurkunde gebruikt om het gewicht van andere ruimtelichamen te bepalen. Instorting vindt plaats wanneer zwaartekrachten ervoor zorgen dat enorme kosmische lichamen met grote massa's zeer snel instorten.
Sterren met een gewicht van meer dan drie zonsmassa's hebbengenoeg materiaal voor langdurige thermonucleaire reacties. Wanneer de substantie ophoudt, stopt ook de thermonucleaire reactie en zijn de sterren niet langer mechanisch stabiel. Dit leidt ertoe dat ze met supersonische snelheid naar het centrum beginnen te krimpen.
Neutronensterren
Als sterren samentrekken, wordt er interne druk opgebouwd. Als hij sterk genoeg wordt om de samentrekking van de zwaartekracht te stoppen, verschijnt er een neutronenster.
Zo'n kosmisch lichaam heeft een eenvoudige structuur. Een ster bestaat uit een kern, die is bedekt met een korst, die op zijn beurt wordt gevormd uit elektronen en atoomkernen. Ongeveer 1 km dik, het is relatief dun in vergelijking met andere lichamen die in de ruimte zijn gevonden.
Het gewicht van neutronensterren is gelijk aan het gewicht van de zon. Het verschil tussen hen is dat hun straal klein is - niet meer dan 20 km. Binnenin interageren atoomkernen met elkaar en vormen zo nucleaire materie. Het is de druk van zijn kant die ervoor zorgt dat de neutronenster niet verder kan krimpen. Dit type ster heeft een zeer hoge rotatiesnelheid. Ze zijn in staat om honderden omwentelingen in één seconde te maken. Het geboorteproces begint met een supernova-explosie, die optreedt tijdens de zwaartekrachtinstorting van een ster.
Supernovae
Een supernova-explosie is een fenomeen van een scherpe verandering in de helderheid van een ster. Dan begint de ster langzaam en geleidelijk te vervagen. Zo eindigt de laatste fase van de zwaartekrachtinstorten. De hele ramp gaat gepaard met het vrijkomen van een grote hoeveelheid energie.
Opgemerkt moet worden dat de bewoners van de aarde dit fenomeen pas achteraf kunnen zien. Het licht bereikt onze planeet lang nadat de uitbraak plaatsvond. Dit veroorzaakte problemen bij het bepalen van de aard van supernova's.
Neutronenster koeling
Na het einde van de zwaartekrachtscontractie die de neutronenster heeft gevormd, is de temperatuur erg hoog (veel hoger dan de temperatuur van de zon). De ster koelt af door afkoeling door neutrino's.
Binnen een paar minuten kan hun temperatuur 100 keer dalen. In de komende honderd jaar - nog eens 10 keer. Nadat de helderheid van een ster is afgenomen, vertraagt het afkoelingsproces aanzienlijk.
Oppenheimer-Volkov limiet
Enerzijds geeft deze indicator het maximaal mogelijke gewicht van een neutronenster weer, waarbij de zwaartekracht wordt gecompenseerd door neutronengas. Dit voorkomt dat de zwaartekracht ineenstorting eindigt in een zwart gat. Aan de andere kant is de zogenaamde Oppenheimer-Volkov-limiet ook de onderlimiet van het gewicht van een zwart gat dat is gevormd tijdens de evolutie van de sterren.
Door een aantal onnauwkeurigheden is het moeilijk om de exacte waarde van deze parameter te bepalen. Er wordt echter aangenomen dat het in het bereik van 2,5 tot 3 zonsmassa's ligt. Op dit moment beweren wetenschappers dat de zwaarste neutronensteris J0348+0432. Zijn gewicht is meer dan twee zonsmassa's. Het gewicht van het lichtste zwarte gat is 5-10 zonsmassa's. Astrofysici beweren dat deze gegevens experimenteel zijn en alleen betrekking hebben op de momenteel bekende neutronensterren en zwarte gaten, en suggereren het bestaan van massievere sterren.
Zwarte gaten
Een zwart gat is een van de meest verbazingwekkende fenomenen die in de ruimte te vinden zijn. Het is een gebied in de ruimte-tijd waar de zwaartekracht niet toestaat dat er objecten uit ontsnappen. Zelfs lichamen die met de snelheid van het licht kunnen bewegen (inclusief lichtquanta zelf) zijn niet in staat om het te verlaten. Tot 1967 werden zwarte gaten "bevroren sterren", "instortingen" en "ingestorte sterren" genoemd.
Een zwart gat heeft een tegenovergestelde. Dat heet een wit gat. Zoals je weet, is het onmogelijk om uit een zwart gat te komen. De blanken kunnen niet worden gepenetreerd.
Naast de ineenstorting van de zwaartekracht, kan de ineenstorting in het centrum van de melkweg of het protogalactische oog de reden zijn voor de vorming van een zwart gat. Er is ook een theorie dat zwarte gaten zijn ontstaan als gevolg van de oerknal, net als onze planeet. Wetenschappers noemen ze primair.
Er is één zwart gat in onze Melkweg, dat volgens astrofysici werd gevormd door de zwaartekrachtinstorting van superzware objecten. Wetenschappers beweren dat dergelijke gaten de kern vormen van veel sterrenstelsels.
Astronomen in de Verenigde Staten suggereren dat de grootte van grote zwarte gaten aanzienlijk kan worden onderschat. Hun aannames zijn gebaseerd op het feit dat om de sterren de snelheid te laten bereiken waarmee ze door het M87-sterrenstelsel bewegen, dat zich op 50 miljoen lichtjaar van onze planeet bevindt, de massa van het zwarte gat in het centrum van het M87-sterrenstelsel minstens 6,5 miljard zonsmassa's. Op dit moment wordt algemeen aangenomen dat het gewicht van het grootste zwarte gat 3 miljard zonsmassa's is, dat is meer dan de helft.
Zwart gat synthese
Er is een theorie dat deze objecten kunnen verschijnen als gevolg van kernreacties. Wetenschappers hebben ze de naam kwantumzwarte geschenken gegeven. Hun minimumdiameter is 10-18 m, en de kleinste massa is 10-5 g.
De Large Hadron Collider is gebouwd om microscopisch kleine zwarte gaten te synthetiseren. Er werd aangenomen dat het met zijn hulp niet alleen mogelijk zou zijn om een zwart gat te synthetiseren, maar ook om de oerknal te simuleren, wat het mogelijk zou maken om het vormingsproces van veel ruimtevoorwerpen, waaronder de planeet Aarde, na te bootsen. Het experiment mislukte echter omdat er niet genoeg energie was om zwarte gaten te creëren.
