Por que o gás forma uma estrela em vez de um buraco negro?


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Quando um gás espacial é puxado, uma estrela é formada. Por outro lado, quando uma estrela massiva morre, ela cai em um buraco negro.

Você pensaria que a massa inicial do gás seria maior que a estrela que existia há bilhões de anos e perdia massa no processo.

Então, o que impediu o gás espacial de formar um buraco negro?


o que impede que o vapor de água na pressão atmosférica comum da Terra se torne gelo de uma só vez?
Mindwin

Proponho editar seu título para dizer "em vez de" em vez de ", mas não", porque este último é enganador - sugere que um buraco negro pode formar uma estrela.
JBentley

@ruakh Fair point. "Em vez de" parecia mais claro para mim de alguma forma, mas posso ver que também pode ser ambíguo.
JBentley

Alguns não têm massa suficiente para se tornar um buraco negro, acabam se tornando estrelas de nêutrons ou anãs brancas em vez de buracos negros.
Mark Rogers

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Começando a soar como "Entre nosso armamento são elementos tão diversos como ..."
MPW

Respostas:


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Essencialmente o gás, apenas acontece formar uma estrela primeiro.

A massa não é o único fator na criação de um buraco negro. Você também precisa que essa massa atinja uma alta densidade. No processo de fazer isso, uma estrela geralmente se forma. Os processos de produção de energia no interior da estrela produzem uma pressão que equilibra a atração da gravitação. Isso evita que uma estrela atinja uma densidade crítica necessária para a formação de buracos negros. À medida que esses processos de produção de energia ficarem sem combustível utilizável, a estrela acabará entrando em colapso, criando um buraco negro.

Então você não pode simplesmente pegar um grande volume de gás e criar um buraco negro. Outros processos físicos ocorrem.


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Como uma adição menor, eu gostaria de observar que é possível que os buracos negros gigantes nos centros galácticos possam ter se formado por colapso direto no universo primitivo. Atualmente, essa é uma questão em aberto e uma área de pesquisa ativa, mas as maiores que conhecemos estão forçando os modelos de formação mais rápidos que temos para acréscimo a partir de buracos negros de massa estelar.
Dan Neely

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@sdenham Estou longe de ser um especialista, mas certamente fora do objeto físico real que chamamos de estrela, esperaria que a gravidade superasse a pressão de radiação. Em outras palavras, os gases ainda cairiam para dentro, em direção à estrela, e não seriam empurrados para longe pela estrela.
a CVn 27/06

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Não esqueça que você pode cair para dentro sem se aproximar. É chamado de órbita.
Pare de prejudicar Monica

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@ToddWilcox é um pouco mais complicado do que isso - como eu o entendo, o núcleo interno para de produzir energia suficiente para continuar resistindo à gravidade e entra em colapso, cortando a parte externa da estrela no processo (pois ela cai mais lentamente). A súbita compressão do núcleo causa um grande acúmulo de energia, que por sua vez destrói as camadas externas da estrela, e é por isso que você acaba com uma estrela anã compactada (ou um buraco negro) - alguém me corrija se isso estiver incorreto
Baldrickk

2
Nem todas as estrelas se tornam buracos negros. Sua resposta parece afirmar que sim.
precisa saber é

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Em termos simples: porque o gás se fragmenta.

Quando o gás (H ou He) é colocado sob pressão extremamente alta, o que acontece antes da formação de um buraco negro, os átomos iniciam a fusão nuclear, que libera muita energia. Esse fluxo contínuo de energia é o que faz o sol brilhar e também é o que impede o sol de entrar em colapso.

Quando a fusão queimou / fundiu muito de um elemento, outro elemento se torna o elemento dominante da fusão, o que leva a diferentes estados durante a vida de uma estrela. E uma vez que a estrela fica sem combustível, a gravidade vence.

Como diz Rob , você precisaria de muito mais massa do que a de uma "estrela massiva" para neutralizar a energia da fusão nuclear.


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T3/2/ρ1/2Tρ

0.075M3M

No entanto, no universo primitivo , o que você sugere pode realmente acontecer e pode ser assim que os buracos negros e quasares supermassivos existem apenas algumas centenas de milhões de anos após o big bang.

104105

Veja este comunicado de imprensa para um resumo alternativo dessa idéia e links para trabalhos acadêmicos recentes sobre o tema (por exemplo, Agarawal et al. 2015 ; Regan et al. 2017 ).


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Não é uma resposta completa, mas mais que um comentário. Não podemos simplesmente acumular cada vez mais massa para superar os problemas apresentados pelas outras respostas? Certamente, em algum momento do Universo, por exemplo, no início, as condições eram favoráveis ​​para formar estrelas extremamente massivas, de modo que a pressão interna pudesse superar qualquer pressão externa do calor / fusão. Possivelmente um buraco negro pode se formar imediatamente, apesar das barreiras que impedem o colapso total. Afinal, sempre existem barreiras que impedem o colapso total, sejam elas pressão de radiação, pressão de degeneração, etc. É apenas uma questão de superá-lo com massa suficiente.

50,000M200300M


-4

Quando esse gás espacial é reunido para formar uma estrela, o gás original e agora uma estrela, sua massa é a mesma (inalterada), mas o tamanho é reduzido devido à gravidade. Quando a estrela entra em colapso para ser um buraco negro, novamente sua massa é a mesma, mas o tamanho diminui devido à gravidade. Não é uma maneira válida de perguntar desta maneira:

Então, o que impediu o gás espacial de formar um buraco negro?

O gás espacial acaba encolhendo para se tornar um buraco negro [se a massa inicial for boa o suficiente para que exista como uma estrela e depois desmoronasse como um buraco negro], apenas o observador tomando seção por seção de todo o processo para observar [depende de qual seção é observada]. É simples, quando substituir o objeto por analogia a isso: aquecer o gelo. O gelo derrete para se tornar água e depois gás. Agora, o OP é como perguntar: por que o gelo não se transforma em gás quando aquecido, mas em água? Parece lógico, mas, na verdade, é o construto das palavras mistificado uma analogia simples.


A maioria das estrelas não se tornará buracos negros, o que é o ponto principal da questão.
HDE 226868

@HDE 226868 Eu sei que nem toda estrela se torna buraco negro, ela precisa ter certa massa para atingir certos critérios. Se o gás inicial, a massa é boa o suficiente, então, como outra resposta (por "john") disse: "Essencialmente o gás sim, ele simplesmente forma uma estrela primeiro". Mas seu comentário me pede para editar para esclarecer minha resposta, thx.
Mishu
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