Después de que una estrella se convierte en supernova, se expulsa una gran cantidad de materia al espacio. ¿Por qué entonces el agujero negro resultante tiene la misma masa que la estrella original?

No lo es El agujero negro es solo la masa del núcleo colapsado que lo llevó a la supernova. Si el agujero negro resultante está en algún lugar entre 5 y 15 masas solares, la masa de la estrella total puede haber sido tan alta como 60 a 100 masas solares en la formación. Las estrellas masivas pasan por una pérdida de masa extrema en sus años crepusculares. Etapas como Wolf-Rayet o LBV pueden ver estrellas que pierden más del 50 por ciento de sus masas iniciales. Como tal, una estrella de masa solar de 60–100 puede tener solo 15–20 masas solares para cuando se convierta en supernova. La mayoría de estas cosas terminarán en una nebulosa que rodea a la estrella cuando se convierta en supernova. Piensa algo como esto

o algo como esto.

A medida que el agujero negro proviene del núcleo de la estrella progenitora, el agujero negro resultante termina en solo una fracción de lo que una vez fue la estrella en sus años más jóvenes.

Aún así, no recomendaría jugar con esto.

No lo es Una versión mucho más simplificada de la teoría es que cuando una estrella se acerca al estado de nova, está compuesta por tres capas básicas; un núcleo que consiste principalmente en “cenizas” de helio, una capa de combustión por fusión y una capa externa de “combustible” de hidrógeno. La energía propia gravitacional de la estrella trata de hacerla colapsar y el calor de la reacción de fusión evita que esto suceda. Si la estrella es lo suficientemente grande, se alcanza o supera un límite llamado ” límite de Chandrasekhar “. Cuando esto sucede, la gravitación es tan grande que la capa de combustión ya no puede mantener la estrella inflada porque la gravitación supera la presión de degeneración de electrones. La capa en llamas luego “detona” y la tercera ley de Newton comprime todo lo que está debajo de ella a una densidad relativista y todo lo que está arriba se expulsa al espacio. Esta “detonación” produce la mayoría de los elementos pesados ​​por nucleosíntesis estelar. El núcleo se comprime a una estrella de neutrones o un agujero negro, dependiendo de la masa de la estrella original y otros factores. El momento angular de la estrella se conserva a medida que el diámetro del núcleo se reduce sustancialmente, lo que resulta en un cuerpo que gira rápidamente que detectamos como un púlsar. Para una descripción más detallada de esto, ver límite de Chandrasekhar – Wikipedia y nucleosíntesis estelar – Wikipedia