El universo observable tiene una masa finita, por lo que probablemente no sea posible que algo tenga una masa infinita. Pero no se necesita una masa infinita para hacer un agujero negro, solo una masa muy densa. Y si tienes una masa muy grande, ni siquiera tiene que ser tan densa.
Cualquier masa [matemática] M [/ matemática] tendrá un radio Schwarzschild asociado [matemática] R = 2MG / c ^ 2. [/ Matemática] Si puede comprimir su masa para que encaje en una esfera de ese radio, usted ‘ He hecho un agujero negro. No es tan fácil de hacer porque el radio tiende a ser pequeño en relación con la gran masa. Por ejemplo, un agujero negro de masa de tierra tiene un radio de poco menos de un centímetro.
Algunas estrellas colapsarán en agujeros negros una vez que se queden sin combustible, otras no. Todo depende de si hay suficiente masa para que la fuerza de gravedad pueda ganar la batalla contra el Principio de Exclusión de Pauli. El principio establece que dos fermiones (partículas de materia) no pueden tener el mismo estado cuántico. Para nuestros propósitos, esto significa que dos electrones no pueden estar en el mismo lugar con la misma energía. A medida que comprime la materia, algunos electrones que se acercan deben ingresar en estados de mayor energía. El compresor tiene que suministrar esta energía; así, el principio de exclusión de Pauli empuja contra la compresión. Si hay suficiente compresión para empujar los electrones hacia el núcleo, se obtiene una estrella de neutrones o un agujero negro. Si no, es una enana blanca.
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Según el límite de Chandrasekhar, se necesita una masa aproximadamente 1.4 veces más que la de nuestro sol para que la gravedad haga la compresión suficiente para que se cree una estrella de neutrones. (Una estrella pierde masa mientras colapsa, por lo que debe comenzar con una estrella al menos 4 veces la masa del sol, tal vez más). Si el núcleo final está alrededor de dos o más masas solares, comprimirá los protones y neutrones como si comprimieras los electrones y obtengas un agujero negro.
