¿Qué impide que una estrella de neutrones colapse en un agujero negro?

Existe el principio de exclusión de Pauli, lo que significa que dos fermiones idénticos no pueden tener el mismo estado cuántico. Lo que simplemente significa es que dos partículas no pueden poseer la misma cantidad de energía. Pero en una estrella de neutrones, hay miles y miles de millones de neutrones que están uno al lado del otro y tienen el mismo estado cuántico.
Déjame explicarte lo que sucede en tal situación. Por ejemplo, en un átomo, se supone que el átomo tiene 30 electrones, pero como están realmente cerca de un átomo, podrían ocupar el mismo estado cuántico, el nivel de energía, pero el principio de exclusión de Paul no permite que esto suceda. Entonces, lo que sucede es decir, el primer electrón que ingresa posee energía de -12 ev, por lo tanto, el siguiente que viene también puede tener -12 ev pero debe tener un giro opuesto, de modo que los estados cuánticos son diferentes. Pero el tercero tampoco puede poseer -12 ev porque solo hay 2 posibles estados de espín, por lo tanto, el principio de exclusión de Paul no permitirá que el tercer electrón ocupe -12 ev porque si lo hace, se infringe el próximo archivo. Entonces, lo que sucede es que este electrón se ve obligado a poseer un poco más de energía que los otros electrones, por lo que los estados cuánticos no son los mismos y podría entrar con una energía de -8ev.
Entonces, si algún electrón quiere entrar, se ve obligado a tener su nivel de entrada.
De acuerdo, todo esto fue con átomos, donde hay mucho espacio vacío y los electrones están lejos uno del otro, por lo que no hay mucha presión en el sistema porque muchos de los electrones se repelen entre sí y no se permiten muchos. , entonces la energía del último Electrón que entraría no sería realmente alta.
Ahora, llegando a la estrella. En primer lugar, tendré que mostrarle cuán densas son estas estrellas de neutrones.
En un átomo, la mayor parte del espacio está vacío, y como dije, el número de electrones que ingresan a esta gran área del átomo no es realmente alto, por lo que la energía del último electrón no es realmente alta en comparación con el primer electrón.
¡Y esta estrella de neutrones no es más que la masa de una estrella que es como 100000 veces más grande que la Tierra, comprimida en un volumen, que es como 100000 veces MÁS PEQUEÑA que el volumen de la Tierra! Y a diferencia del átomo, no hay espacios vacíos en este volumen (eso es muy obvio)
Entonces, si tengo un volumen de un átomo que contendría alrededor de 30 electrones, la misma área en una estrella de neutrones contendría como 30 * 10 ^ 8 (no estoy seguro sobre el valor, ¡podría ser mucho más!) neutrones, así que como dije, el primer electrón que entró en este volumen podría tener algo de energía baja, ¡pero hay 10 ^ 8 neutrones más! Y para que cada neutrón ocupe este volumen, su energía debe seguir aumentando y debe asegurarse de que posee más energía que el neutrón más enérgico, y usted puede imaginar cuán enérgico podría ser el 10 ^ 8vo neutrón, ¡será enorme!
Y déjame recordarte que solo estaba hablando de un pequeño volumen de la estrella de neutrones. Bueno, la estrella es tan grande como una ciudad y, según el principio de exclusión de Pauli, la energía de cualquiera de los neutrones no puede ser la misma y, por lo tanto, una de ellas es más que la otra. Entonces, hay como 10 ^ 30 (no estoy seguro de nuevo) neutrones y puedes imaginar cuán enérgico sería el último neutrón.
Ahora esta energía es lo que mantiene viva a la estrella de neutrones. Esta energía se opone a la fuerte fuerza gravitacional que siempre está tratando de succionar toda la estrella de neutrones.
¡Bueno, en casos la masa de toda la estrella es tan alta que también supera esta fuerza! Y los neutrones no pueden hacer nada, por lo tanto, la estrella se derrumba y este es el nacimiento de un agujero negro.

En pocas palabras, el campo gravitacional no puede superar la presión de degeneración de neutrones.
Gracias por el a2a.