¿Qué tan grande debe ser una estrella para colapsar en un agujero negro?

El límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff es un límite superior a la masa de estrellas compuesto de materia degenerada de neutrones, como las estrellas de neutrones, y por lo tanto también un límite inferior a los agujeros negros. Este límite superior es de alrededor de 1,5–3M☉, aunque para los agujeros negros de masa estelar, el límite inferior es de alrededor de 3M☉.

Sin embargo, este límite inferior se refiere a la masa neta después de que la estrella atraviesa el colapso gravitacional y se convierte en supernova. Una masa final de 3M☉ corresponde a una masa inicial de 15–20M☉.

En otras palabras, una estrella tendrá que ser 15-20 veces la masa del Sol. El tamaño no es realmente importante. Al final de la vida de una estrella, la estrella se hinchará y crecerá enormemente en tamaño, pero esto solo disminuye la densidad de las capas externas. La masa es lo que necesitas para que una estrella se convierta en un agujero negro.

¿Qué tan grande debe ser una estrella para colapsar en un agujero negro?

Eso no es tanto una cuestión de tamaño sino una cuestión de masa. Según el límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff, una estrella tendría que tener al menos aproximadamente 1,5 a 3,0 veces la masa del sol para colapsar en un agujero negro una vez que toda la masa se haya fusionado en hierro.

Subrahmanyan Chandrasekhar, un brillante astrofísico calculó exactamente esto y el límite sobre el cual una estrella explota con una supernova se llama Límite de Chandrasekhar. 1,44 veces la masa de nuestro sol es suficiente para que una estrella muera con una supernova, mientras que una estrella de 3,0 veces la masa de nuestro sol puede convertirse en un agujero negro.