¿Cómo terminan su vida las estrellas que tienen masas más de 5 veces la masa solar?

Gracias por A2A.

Una estrella con esa masa eventualmente colapsará en sí misma debido a las altas fuerzas gravitacionales.

Tome Sun como ejemplo. A medida que se fusiona, libera calor que vemos como luz (una onda electromagnética con energía). El calor también contrarresta las fuerzas gravitacionales del sol que tienden a tirar del núcleo hacia adentro. A medida que los gases comienzan a contraerse debido a la alta presión, su temperatura aumenta y, por lo tanto, la fusión tiene lugar a un ritmo inmenso y, por lo tanto, una utilización más rápida del combustible. Finalmente, el comienzo se queda sin combustible y la gravedad domina. A medida que el núcleo se contrae, la densidad aumenta. A 1,5 veces la masa del sol (límite de Chandrashekhar), las fuerzas repulsivas (de acuerdo con el principio de exclusión de Pauli; los fermiones, electrones, protones, neutrones) no pueden tener la misma ubicación o número cuántico, por lo que si se acercan mucho, tienen que repeler entre sí para cumplir con la ley de Pauli ) contrarrestar la atracción gravitacional, ¡lo que resulta en una enana blanca!

Lo que sucede más allá de esto es la respuesta a su pregunta. Si aumenta la masa a 5 veces el sol, la fuerza gravitacional excederá tanto que el núcleo se reduzca a un punto de densidad infinita llamado singularidad. El punto está envuelto por un cono de luz que solo logra escapar de esta singularidad: el horizonte de eventos. Esta región más allá del horizonte de eventos se denomina agujero negro. La estrella de masa 5x muere como un agujero negro.

Las estrellas> 5 pero <8 masas solares aún terminarán su vida como una enana blanca.

Con 8 masas solares o más, las estrellas desarrollarán un núcleo de hierro inerte (sin fusión) que, después de alcanzar 1,4 masas solares, se colapsa en una estrella de neutrones cuando la envoltura estelar explota como una supernova.

Si el núcleo de la estrella de neutrones es> 5ish masas solares, la estrella de neutrones se colapsa en un agujero negro. Esto ocurre para estrellas> 25 masas solares más o menos.