¿Cómo se forman las estrellas en un agujero negro?

Una estrella está en un estado constante de equilibrio entre la gravedad que la empuja hacia adentro y la luz y otras radiaciones electromagnéticas que la empujan hacia afuera.

Mantener esa radiación empujando hacia afuera requiere combustible, y el combustible finalmente se agota.

Cuando eso sucede, la gravedad comienza a ganar la batalla y la estrella se encogerá hacia abajo.

Lo que sucede a continuación depende completamente de la masa de la estrella.

Si es lo suficientemente ligero, puede colapsar en una enana blanca y eventualmente enfriarse en una enana marrón. (Este es el destino final de nuestro sol). Una enana marrón se parece mucho a un planeta.

Lo que detiene el colapso de un planeta o una enana marrón son las fuerzas que mantienen separados a los átomos, lo que impide que su casa se caiga.

Si la estrella es más pesada que eso, la inmensa gravedad puede ser suficiente para forzar a esos átomos a acercarse más de lo que pueden estar en algo tan pequeño como un planeta, y lo que sucede es que se convertirá en una “estrella de neutrones”, donde el Lo que está luchando contra la gravedad es el hecho de que los protones y los neutrones no ocuparán el mismo lugar (el “Principio de Exclusión de Pauli”).

Y si es incluso más pesado que ESO, incluso la presión causada por los protones y los neutrones no es suficiente para evitar que la estrella se colapse aún más.

Finalmente, NADA puede detener el colapso. La gravedad sigue comprimiendo y comprimiendo la materia de la estrella muerta hasta que es un “punto” de tamaño cero. (Una “singularidad”) Este objeto tiene una gravedad superficial infinita, y la velocidad de escape es tan alta que incluso la luz no puede escapar de él.

Lo que pensamos como “el agujero negro” en realidad se llama “el horizonte de eventos”, que es una región del espacio alrededor de la singularidad de tamaño cero dentro de la cual la luz no puede escapar.

Por lo tanto, esta región del espacio parece una esfera completamente negra.

Entonces todo depende de la masa de la estrella.

La reacción de fusión nuclear ocurre en la estrella que consume hidrógeno como combustible, liberando una enorme cantidad de energía como radiación.

Como producto final, el hierro se formará en su núcleo donde la masa de hierro es pesada, por lo que la gravedad también será mayor.

La estrella permanecerá estable, hasta que se libere la radiación y la gravedad producida sea igual.

Cuando la estrella se quede sin combustible, la radiación será menor que la gravedad. Como no hay fuerza opuesta (radiación), el núcleo de hierro se vuelve incapaz de resistir la fuerza de compresión de su propia gravedad (el tamaño se comprimirá pero la masa aumentará, es como un solo punto que tiene una masa de sol o más) y toda la capa externa explotará como supernova.

Al final de la supernova se formará una estrella de neutrones, si la masa aumenta más, se convertirá en un agujero negro.

Cuando una estrella es lo suficientemente masiva, digamos al menos diez veces el tamaño de nuestro sol, eventualmente perderá la capacidad de mantenerse hinchada lo suficiente como para mantenerse estable. Cuando eso sucede, se colapsa rápidamente y el resultado es una supernova. Las capas externas se expulsan rápidamente y las partes internas se aplastan con la misma violencia. La parte interna se colapsa primero en neutrones y luego, si hay suficiente presión, es por eso que se requiere una gran cantidad de masa inicial, forma un agujero negro (BH). Por lo tanto, el BH no tiene más de un tercio del material original y el resto se lanza al espacio a una gran fracción de la velocidad de la luz.

Dentro de una estrella ocurre la fusión nuclear. Los átomos de hidrógeno se fusionan en helio liberando mucha energía. Esta energía crea una fuerza externa que se opone a la gravedad y las estrellas permanecen en este equilibrio durante millones de años.

Cuando los niveles de Hidrógeno comienzan a descender, la estrella produce cada vez menos energía, lo que la hace inestable y causa fusión en las partes externas de la estrella, convirtiéndola en un gigante rojo. Después de convertirse en un gigante rojo y cuando se agota el combustible, la gravedad supera la fuerza centrípeta y la estrella se colapsa rápidamente, lo que resulta en una supernova y, posteriormente, un agujero negro.

No todas las estrellas se convierten en un agujero negro, la mayoría se convierten en enanas blancas o estrellas de neutrones, solo las estrellas extremadamente masivas se convierten en agujeros negros.

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