¿Puede una estrella entera colapsar en un agujero negro?

Muchas estrellas terminan su vida como agujeros negros, si su masa es algo alrededor de 3 masas solares. Se cree que muchas estrellas en el universo primitivo eran mucho más masivas que eso, por lo que eventualmente se convirtieron en agujeros negros, que actualmente se encuentran en los bordes de nuestro universo observable y no podemos detectarlos.

Podríamos decir que el universo que observamos es la pequeña fracción que no se convirtió en agujeros negros en las primeras épocas del universo.

Los agujeros negros supermasivos se forman en los centros galácticos porque se concentra una gran cantidad de masa allí, y los agujeros negros solo pueden crecer (dejemos de lado la radiación de Hawking que no es relevante en nuestras escalas de tiempo actual). Es simplemente normal.

Pero se formarán en cualquier lugar con las condiciones adecuadas de concentración de masa, si una estrella es lo suficientemente masiva creará como producto final un agujero negro, sin importar dónde.

El agujero negro resultante es solo otro cuerpo astronómico que se comporta como cualquier otro con su misma masa. Girará, orbitará, atraerá … igual que cualquier otra estrella o cuerpo masivo con la misma masa. Las únicas diferencias ocurren cuando te acercas mucho, en la región donde un cuerpo no colapsado todavía está ocupado por la materia (la superficie de la estrella).

La física para el interior de una estrella en llamas de diámetro X es muy diferente de la de un agujero negro con un diámetro de horizonte de eventos = X, pero lejos de esa distancia sus efectos gravitacionales en otros cuerpos son los mismos.

Sin embargo, el interior del agujero negro, que aún guarda algunos misterios.

Sí, hemos observado muchos de estos agujeros negros estelares, debido a sus discos de acreción asociados, que están fuera del horizonte de eventos, pero se calientan mucho debido a la fuerte gravedad.

Puede haber 100 millones de tales agujeros negros en la Vía Láctea, alrededor de 1/1000 de la población de estrellas.

Si la estrella progenitora original está por encima de 20 masas solares, su núcleo, una fracción de la masa, colapsará en un agujero negro al final de la vida.

Los núcleos estelares en, o algo por encima del límite de Chandrasekhar de 1,4 masas solares (restos de enanas blancas) colapsan en estrellas de neutrones, pero nunca forman agujeros negros.

Hay binarios de agujeros negros de clase estelar en los que se ve que los dos BH giran en espiral juntos y liberan abundante energía en ondas gravitacionales. Estos incluso pueden contribuir significativamente a la materia oscura del universo.

¿Agujeros negros primordiales como materia oscura?

Si. La formación de agujeros negros se debe al colapso gravitacional. El colapso gravitacional ocurre cuando la presión interna de un objeto es insuficiente para resistir la propia gravedad del objeto. Para las estrellas, esto generalmente ocurre porque una estrella tiene muy poco “combustible” para mantener su temperatura a través de la nucleosíntesis estelar, o porque una estrella que hubiera sido estable recibe materia extra de una manera que no eleva su temperatura central. En cualquier caso, la temperatura de la estrella ya no es lo suficientemente alta como para evitar que se colapse por su propio peso.

Sí, las estrellas que superan el límite de masa para las enanas blancas (1,4 masas solares) y el límite de masa de las estrellas de neutrones debido a su gran gravedad, se convierten en agujeros negros.

Todos los agujeros negros son causados ​​por el colapso gravitacional, por lo que se sugiere que los agujeros negros supermasivos sean causados ​​por el colapso de estrellas primordiales (y grandes).

Entonces sí, mientras una estrella lo suficientemente grande colapsó allí.

Deformaría el espacio-tiempo, tendría un gran disco de acreción hecho de materia cercana, y su gravedad podría desgarrar estrellas extremadamente cercanas. Su gravedad también perturbaría las órbitas alrededor del centro galáctico.

Sí, siempre que no supere la masa del centro galáctico (lo cual es extraordinariamente improbable).

Casi.

Las estrellas muy grandes pierden una masa sustancial como el viento estelar en el período poco antes del colapso del núcleo de hierro.

Durante el colapso del núcleo, se pierde una masa sustancial en forma de neutrinos, lo que libera las capas externas de la estrella.

Cuando el núcleo de una estrella giratoria se colapsa en un agujero negro, la materia gravitacionalmente restante restante cae en el disco de acreción del agujero negro. La mayor parte de esa materia finalmente cae, pero algunos escapan en chorros polares, y una masa considerable se convierte en energía que se irradia.

Existen agujeros negros en el límite entre Q2 y Q1.

Básicamente, Q1 está dominado por una gran G, y la cantidad de materia y carga dentro de una esfera determinada está determinada por su diámetro. Este es el Schwarzchild Saussage. Algo más, cuando m> l, entonces la materia no puede sostenerse y colapsa en un vórtice gravitacional.

GRT no retiene vórtices, y supone que la materia se contrae en un agujero negro, es decir, cuando m> l, la luz no puede escapar.

Siempre tiene una presencia gravitacional. De hecho, la relatividad tuvo que ser modificada para permitir que esto suceda, suponiendo que la gravedad está fuera de la masa y existe como una curvatura del espacio.

Una estrella por encima del límite de Chandrasekhar, aproximadamente 1.36 soles, después de haber terminado de quemar su combustible y arrojar sus capas externas (y, por lo tanto, por encima de unos 3 soles en su vida normal), no puede evitar colapsarse en un Agujero Negro donde sea que se encuentre en la galaxia. .

Pero una vez que ha hecho eso, no le sucede nada especial. Continúa viajando en su órbita original alrededor del núcleo galáctico. Ahora tiene solo unas pocas millas de ancho, y las cosas raras sobre los agujeros negros ocurren solo cerca de él, digamos unos miles de millas a su alrededor. Entonces, cualquier planeta que haya sobrevivido a sus etapas de Gigante Rojo y Supernova continuará orbitando como si hubiera un sol allí. Simplemente no recibirá una luz o calor del pequeño objeto oscuro en el que está orbitando. El agujero negro no es más pesado que antes, por lo que no tiene más efecto en otras estrellas que antes. Es, a unos pocos soles en masa, es un objeto muy diferente de los agujeros negros en el núcleo, que son miles de millones de soles en masa.

Los súper masivos sí, pero los nuestros no se convertirán en un gigante rojo y engullirán los primeros 3 planetas (¡eso incluye el nuestro!) Y cuando digo súper masivo me refiero a que solo los más grandes dejarán una enana blanca como los restos de los núcleos más grandes dejan estrellas de neutrones y el mayor colapso en agujeros negros.