¿Por qué las estrellas no colapsan sobre sí mismas?

Cuando dices “estrellas”, probablemente estés pensando en estrellas de secuencia principal. En esa etapa de sus vidas, las estrellas fusionan hidrógeno en helio en su núcleo. Las altas temperaturas requeridas para la fusión corresponden a partículas de rápido movimiento, lo que crea una presión térmica (piense [math] PV = nRT [/ math]). La estrella autorregula su fusión de modo que la fuerza externa debida a esta presión térmica contrarresta perfectamente la fuerza interna de la gravedad. Este estado de equilibrio se conoce como equilibrio hidrostático .

Algunas estrellas (particularmente las masivas) eventualmente ya no podrán fusionarse porque se fusionaron lo suficiente como para formar núcleos de hierro, y el hierro es el punto final natural para las reacciones de fusión. Cuando esto sucede, el núcleo ya no puede contrarrestar la fuerza de la gravedad y se derrumba sobre sí mismo. Dependiendo de las condiciones precisas, estos “colapsos del núcleo” pueden provocar la formación de agujeros negros o una explosión de supernova.

Otros puntos finales de la evolución estelar también son estables y no colapsan sobre sí mismos, pero evitan este destino a través de un mecanismo diferente. Las estrellas de neutrones y las enanas blancas están compuestas de materia degenerada, por lo que contrarrestan la gravedad con un tipo diferente de presión: presión de degeneración (neutrones o electrones, respectivamente) . Esta presión surge esencialmente de densidades extremadamente altas que hacen que las partículas se acerquen entre sí más de lo que les gustaría, de modo que se empujan una contra la otra.

Calor. Mientras permanecen calientes, la presión del gas evita que colapsen más allá de cierto punto. Una vez que pierden la energía que los mantuvo calientes (y siempre que no se reponga, como lo es durante miles de millones de años, por reacciones nucleares) colapsarán un poco. Pero la acción del colapso genera calor, que detiene el colapso. Y aumenta la presión, lo que puede causar más fusión, lo que nuevamente ralentiza el colapso.

Finalmente, todo esto se agota, y la estrella colapsa. Pero eso lleva mucho tiempo. Y si la estrella no es demasiado grande, dejará de colapsar cuando todos los núcleos se encuentren y se convierta en una estrella de neutrones. Pero si es lo suficientemente grande, eventualmente colapsará por completo y se convertirá en un agujero negro. Pero esto lleva mucho tiempo de hecho.

Esencialmente, por supuesto, si provienen de la parte relevante de la secuencia principal, lo hacen, aunque no estoy seguro de usar la palabra ‘colapso’.

El tipo correcto de estrella explotará en sus capas más externas, haciendo que las capas internas exploten.

rafe

More Interesting

Astrofísica: ¿Qué tan bien está progresando MOND (o TeVeS) como una alternativa a las teorías de la materia oscura / energía oscura como una explicación del giro galáctico, la lente, la expansión, etc.?

¿Qué tan grande debería ser el Universo para que yo vea una réplica de mí mismo?

Si nuestro Sol se convirtiera en un agujero negro, ¿absorbería la Tierra y el resto de nuestro sistema solar?

Cómo encontrar datos de la Vía Láctea

¿Qué tan 'roja' está la estrella más lejana? ¿El borde del universo está tan rojo que ha desaparecido de la vista?

En grandes impactos de meteoritos (como el que aniquiló al dinosaurio), ¿puede ocurrir fusión nuclear?

Dado que la estrella más cercana está a unos años luz de distancia, ¿eso significa que cuando estamos mirando las estrellas en el cielo, lo que estamos viendo es el pasado?

¿Por qué no sentimos la aceleración de nuestra galaxia?

¿Qué hay al final del espacio?

¿Cómo se ve la gravedad dentro de una esfera / planeta vacío?

Si la escala de tiempo de los ciclos de vida estelares es tan larga, ¿cómo han preparado los astrofísicos la vida de una estrella y qué sucede después?

¿Cuán grande es el universo? ¿Qué hay más allá del orden de los planetas, el sistema solar, la galaxia y el supercúmulo?

Si, en un universo vacío, dos bolas de metal de 3 kg fueran colocadas a 1,000,000 de años luz de distancia, ¿la gravedad las uniría?

Si pudiéramos ver galaxias a miles de millones de años luz de distancia, ¿no estaríamos viendo una galaxia que acaba de concebirse después del Big Bang?

¿Por qué decimos que 'si un objeto cae en un agujero negro, efectivamente ha abandonado el universo y, por lo tanto, ha bajado la entropía del universo'?