¿Cómo se puede crear un agujero negro y una enana negra a partir de las estrellas que mueren?

Cuando una estrella muere, hay varias formas en que puede ir, dependiendo de su masa y composición.

Cuando una pequeña estrella comienza a quedarse sin combustible de hidrógeno, comenzará a usar el helio que hizo (del hidrógeno) y ese proceso produce gases como el argón.

Este proceso puede continuar a medida que la estrella desciende cada vez más bajo de combustible hasta que la estrella desarrolla un núcleo rocoso sólido, y su capa externa de gases se expulsa en un brote final.

Lo que queda se llama “enana marrón”, inicialmente hace calor, pero gradualmente se enfriará hasta convertirse en una ceniza oscura.

Algunas estrellas se hacen pedazos en una explosión final: estas son las novas y las supernovas … y todo lo que dejan es una gigantesca nube de polvo y escombros en expansión.

Sin embargo, cuando esto comienza a sucederle a una estrella muy grande (la estrella está librando una batalla continua entre su propia gravedad enorme que la empuja hacia adentro) y la “presión leve” de toda la luz que genera la empuja hacia afuera. Estas dos fuerzas están normalmente en equilibrio.

Pero cuando la estrella comienza a quedarse sin combustible, la cantidad de luz disminuye y la gravedad no. Entonces la gravedad comienza a tirar de la estrella hacia adentro, encogiéndola y haciéndola más densa.

Para algunas estrellas, si son lo suficientemente grandes, colapsan más allá del punto donde todos los átomos se tocan entre sí, y se reducen al punto donde se tocan los núcleos atómicos. Esto se llama una “estrella de neutrones”. Son cosas muy extrañas, con enormes cantidades de gravedad, radiación, calor, etc., pero finalmente logran una especie de estabilidad.

Pero para las estrellas aún más grandes, la gravedad puede superar incluso las fuerzas entre los núcleos atómicos y NO HAY NADA que pueda evitar que la estrella se colapse aún más … eventualmente, la estrella se reduce a una “singularidad”, un punto de tamaño literalmente cero. En este punto, tienes un agujero negro.

Entonces, enormes estrellas … agujero negro. grandes estrellas … estrella de neutrones. estrellas más pequeñas … gran explosión. pequeñas estrellas … enana marrón.

Ambos son procesos diferentes. Es similar a cómo una semilla que se parece a otra puede producir cosas diferentes. Uno podría hacer un arbusto de acebo, uno podría hacer un arbusto de habas. Excepto por este ejemplo, una es una estrella realmente grande que hace un punto de densidad infinita y la otra hace una esfera hipotética, fría y superdensa que comenzó como una enana blanca.

Básicamente, las estrellas son diferentes, hacen cosas diferentes en función de la masa y el tamaño. Las estrellas más grandes pueden hacer agujeros negros, las más pequeñas podrían hacer una enana blanca que se enfría en una enana negra.

Uno le sucede a las estrellas de masa grande, el otro a las estrellas de masa más pequeña. Si una estrella no es lo suficientemente pesada como para colapsar en un agujero negro, se convierte en una enana blanca que eventualmente (en mucho más tiempo del que el universo aún ha existido) se enfría a una enana negra. Si está por encima del límite de Chandrasehkar, se convierte en un agujero negro.