Beaucoup de choses étonnantes se produisent dans l'espace, à la suite desquelles de nouvelles étoiles apparaissent, les anciennes disparaissent et des trous noirs se forment. L'un des phénomènes magnifiques et mystérieux est l'effondrement gravitationnel qui met fin à l'évolution des étoiles.
L'évolution des étoiles est un cycle de changements que traverse une étoile au cours de son existence (des millions ou des milliards d'années). Lorsque l'hydrogène qu'il contient se termine et se transforme en hélium, un noyau d'hélium se forme et l'objet spatial lui-même commence à se transformer en une géante rouge - une étoile des classes spectrales tardives, qui a une luminosité élevée. Leur masse peut atteindre 70 fois la masse du Soleil. Les supergéantes très brillantes sont appelées hypergéantes. En plus d'une luminosité élevée, ils se distinguent par une courte période d'existence.
Essence d'effondrement
Ce phénomène est considéré comme le point final de l'évolution des étoiles dont le poids est supérieur à trois masses solaires (le poids du Soleil). Cette valeur est utilisée en astronomie et en physique pour déterminer le poids d'autres corps spatiaux. L'effondrement se produit lorsque les forces gravitationnelles provoquent l'effondrement très rapide d'énormes corps cosmiques avec de grandes masses.
Les étoiles pesant plus de trois masses solaires ontassez de matière pour des réactions thermonucléaires à long terme. Lorsque la substance se termine, la réaction thermonucléaire s'arrête également et les étoiles cessent d'être mécaniquement stables. Cela conduit au fait qu'ils commencent à se rétrécir vers le centre à une vitesse supersonique.
Étoiles à neutrons
Lorsque les étoiles se contractent, cela provoque une accumulation de pression interne. S'il devient suffisamment fort pour arrêter la contraction gravitationnelle, alors une étoile à neutrons apparaît.
Un tel corps cosmique a une structure simple. Une étoile est constituée d'un noyau, qui est recouvert d'une croûte, et qui, à son tour, est formé d'électrons et de noyaux atomiques. D'environ 1 km d'épaisseur, il est relativement mince par rapport aux autres corps trouvés dans l'espace.
Le poids des étoiles à neutrons est égal au poids du Soleil. La différence entre eux est que leur rayon est petit - pas plus de 20 km. À l'intérieur d'eux, les noyaux atomiques interagissent les uns avec les autres, formant ainsi de la matière nucléaire. C'est la pression de son côté qui ne permet pas à l'étoile à neutrons de se rétrécir davantage. Ce type d'étoile a une vitesse de rotation très élevée. Ils sont capables de faire des centaines de révolutions en une seconde. Le processus de naissance commence par une explosion de supernova, qui se produit lors de l'effondrement gravitationnel d'une étoile.
Supernovae
Une explosion de supernova est un phénomène de changement brutal de la luminosité d'une étoile. Puis l'étoile commence à s'estomper lentement et progressivement. Ainsi se termine la dernière étape de la gravitations'effondrer. L'ensemble du cataclysme s'accompagne de la libération d'une grande quantité d'énergie.
Il convient de noter que les habitants de la Terre ne peuvent voir ce phénomène qu'après coup. La lumière atteint notre planète longtemps après l'apparition de l'épidémie. Cela a causé des difficultés pour déterminer la nature des supernovae.
Refroidissement des étoiles à neutrons
Après la fin de la contraction gravitationnelle qui a formé l'étoile à neutrons, sa température est très élevée (bien supérieure à la température du Soleil). L'étoile se refroidit en raison du refroidissement des neutrinos.
En quelques minutes, leur température peut chuter 100 fois. Au cours des cent prochaines années - encore 10 fois. Après que la luminosité d'une étoile diminue, le processus de son refroidissement ralentit considérablement.
Limite Oppenheimer-Volkov
D'une part, cet indicateur affiche le poids maximal possible d'une étoile à neutrons, auquel la gravité est compensée par le gaz neutronique. Cela empêche l'effondrement gravitationnel de se terminer par un trou noir. D'autre part, la limite dite d'Oppenheimer-Volkov est aussi la limite inférieure du poids d'un trou noir qui s'est formé au cours de l'évolution stellaire.
En raison d'un certain nombre d'imprécisions, il est difficile de déterminer la valeur exacte de ce paramètre. Cependant, il est supposé être de l'ordre de 2,5 à 3 masses solaires. À l'heure actuelle, les scientifiques affirment que l'étoile à neutrons la plus lourdeest J0348+0432. Son poids est supérieur à deux masses solaires. Le poids du trou noir le plus léger est de 5 à 10 masses solaires. Les astrophysiciens affirment que ces données sont expérimentales et ne concernent que les étoiles à neutrons et les trous noirs actuellement connus et suggèrent la possibilité de l'existence d'étoiles plus massives.
Trous noirs
Un trou noir est l'un des phénomènes les plus étonnants que l'on puisse trouver dans l'espace. C'est une région de l'espace-temps où l'attraction gravitationnelle ne permet à aucun objet de s'en échapper. Même les corps qui peuvent se déplacer à la vitesse de la lumière (y compris les quanta de lumière elle-même) ne sont pas capables de la quitter. Jusqu'en 1967, les trous noirs étaient appelés "étoiles gelées", "effondrements" et "étoiles effondrées".
Un trou noir a un opposé. C'est ce qu'on appelle un trou blanc. Comme vous le savez, il est impossible de sortir d'un trou noir. Quant aux blancs, ils ne peuvent pas être pénétrés.
En plus de l'effondrement gravitationnel, l'effondrement du centre de la galaxie ou de l'œil protogalactique peut être à l'origine de la formation d'un trou noir. Il existe également une théorie selon laquelle les trous noirs sont apparus à la suite du Big Bang, comme notre planète. Les scientifiques les appellent primaires.
Il y a un trou noir dans notre Galaxie, qui, selon les astrophysiciens, a été formé en raison de l'effondrement gravitationnel d'objets supermassifs. Les scientifiques affirment que ces trous forment le cœur de nombreuses galaxies.
Les astronomes aux États-Unis suggèrent que la taille des grands trous noirs pourrait être considérablement sous-estimée. Leurs hypothèses sont basées sur le fait que pour que les étoiles atteignent la vitesse à laquelle elles se déplacent dans la galaxie M87, située à 50 millions d'années-lumière de notre planète, la masse du trou noir au centre de la galaxie M87 doit être au moins 6,5 milliards de masses solaires. À l'heure actuelle, il est généralement admis que le poids du plus grand trou noir est de 3 milliards de masses solaires, soit plus de la moitié.
Synthèse du trou noir
Il existe une théorie selon laquelle ces objets peuvent apparaître à la suite de réactions nucléaires. Les scientifiques leur ont donné le nom de cadeaux noirs quantiques. Leur diamètre minimum est de 10-18 m, et la plus petite masse est de 10-5 g.
Le Large Hadron Collider a été construit pour synthétiser des trous noirs microscopiques. On a supposé qu'avec son aide, il serait possible non seulement de synthétiser un trou noir, mais aussi de simuler le Big Bang, ce qui permettrait de recréer le processus de formation de nombreux objets spatiaux, dont la planète Terre. Cependant, l'expérience a échoué car il n'y avait pas assez d'énergie pour créer des trous noirs.
