สิ่งมหัศจรรย์มากมายเกิดขึ้นในอวกาศ อันเป็นผลมาจากการที่ดาวดวงใหม่ปรากฏขึ้น ดาวดวงเก่าหายไปและเกิดหลุมดำ ปรากฏการณ์มหัศจรรย์และลึกลับอย่างหนึ่งคือการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงที่ทำให้วิวัฒนาการของดวงดาวสิ้นสุดลง
วิวัฒนาการของดาวเป็นวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงที่ดาวฤกษ์ต้องเผชิญในช่วงที่มันดำรงอยู่ (หลายล้านหรือหลายพันล้านปี) เมื่อไฮโดรเจนในนั้นสิ้นสุดและกลายเป็นฮีเลียม แกนฮีเลียมจะก่อตัวขึ้น และวัตถุในอวกาศเองก็เริ่มกลายเป็นดาวยักษ์แดง ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ในชั้นสเปกตรัมตอนปลายซึ่งมีความสว่างสูง มวลของพวกมันสามารถมีมวล 70 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ มหายักษ์ที่สว่างมากเรียกว่าไฮเปอร์ไจแอนต์ นอกจากความสว่างสูงแล้ว ยังโดดเด่นด้วยช่วงเวลาสั้นๆ
สาระสำคัญของการล่มสลาย
ปรากฏการณ์นี้ถือเป็นจุดสิ้นสุดของการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีน้ำหนักมากกว่ามวลดวงอาทิตย์สามเท่า (น้ำหนักของดวงอาทิตย์) ค่านี้ใช้ในดาราศาสตร์และฟิสิกส์เพื่อกำหนดน้ำหนักของวัตถุในอวกาศอื่น การยุบตัวเกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงทำให้วัตถุขนาดใหญ่ของจักรวาลที่มีมวลมากยุบตัวเร็วมาก
ดาวที่มีน้ำหนักมากกว่าสามเท่ามวลดวงอาทิตย์มีวัสดุเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ในระยะยาว เมื่อสารสิ้นสุดลง ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ก็หยุดเช่นกัน และดวงดาวก็หยุดนิ่งในเชิงกลไก สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าพวกมันเริ่มหดตัวเข้าหาศูนย์กลางด้วยความเร็วเหนือเสียง
ดาวนิวตรอน
เมื่อดวงดาวหดตัว มันสร้างแรงกดดันภายในให้ก่อตัว ถ้ามันโตพอที่จะหยุดการหดตัวของแรงโน้มถ่วง ดาวนิวตรอนก็จะปรากฏขึ้น
ร่างกายของจักรวาลดังกล่าวมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ดาวฤกษ์ประกอบด้วยแกนกลางซึ่งปกคลุมไปด้วยเปลือกโลก และในทางกลับกัน ก็ก่อตัวขึ้นจากอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม หนาประมาณ 1 กม. มันค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับร่างอื่นที่พบในอวกาศ
ดาวนิวตรอนเท่ากับน้ำหนักดวงอาทิตย์ ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือรัศมีมีขนาดเล็ก - ไม่เกิน 20 กม. ภายในนิวเคลียสของอะตอมมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันจึงก่อตัวเป็นสสารนิวเคลียร์ มันเป็นแรงกดดันจากด้านข้างที่ไม่ยอมให้ดาวนิวตรอนหดตัวต่อไป ดาวประเภทนี้มีความเร็วในการหมุนสูงมาก พวกมันสามารถทำการปฏิวัติได้หลายร้อยครั้งในหนึ่งวินาที กระบวนการเกิดเริ่มต้นจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวาซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงของดาว
ซุปเปอร์โนวา
การระเบิดของซุปเปอร์โนวาเป็นปรากฏการณ์ที่ความสว่างของดวงดาวเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว จากนั้นดวงดาวก็เริ่มค่อยๆ จางหายไป ขั้นสุดท้ายของความโน้มถ่วงจึงสิ้นสุดลงทรุด. หายนะทั้งหมดมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานจำนวนมาก
ควรสังเกตว่าชาวโลกสามารถเห็นปรากฏการณ์นี้หลังจากข้อเท็จจริงเท่านั้น แสงมาถึงโลกของเรานานหลังจากเกิดการระบาด สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาในการกำหนดลักษณะของซุปเปอร์โนวา
นิวตรอนสตาร์คูลลิ่ง
หลังจากการหดตัวของแรงโน้มถ่วงที่ก่อตัวดาวนิวตรอน อุณหภูมิของมันสูงมาก (สูงกว่าอุณหภูมิของดวงอาทิตย์มาก) ดาวกำลังเย็นลงเนื่องจากการระบายความร้อนของนิวตริโน
ภายในไม่กี่นาที อุณหภูมิจะลดลง 100 เท่า ในอีกร้อยปีข้างหน้า - อีก 10 ครั้ง หลังจากที่ความส่องสว่างของดาวลดลง กระบวนการทำความเย็นก็ช้าลงอย่างเห็นได้ชัด
ออพเพนไฮเมอร์-วอลคอฟจำกัด
ในด้านหนึ่ง ตัวบ่งชี้นี้จะแสดงน้ำหนักสูงสุดของดาวนิวตรอน ซึ่งแรงโน้มถ่วงจะถูกชดเชยด้วยก๊าซนิวตรอน เพื่อป้องกันไม่ให้แรงโน้มถ่วงยุบตัวลงในหลุมดำ ในทางกลับกัน ขีดจำกัดที่เรียกว่า Oppenheimer-Volkov ก็เป็นขีดจำกัดล่างของน้ำหนักของหลุมดำที่เกิดขึ้นระหว่างวิวัฒนาการของดาวด้วย
เนื่องจากความไม่ถูกต้องหลายประการ เป็นการยากที่จะกำหนดค่าที่แน่นอนของพารามิเตอร์นี้ อย่างไรก็ตาม ถือว่าอยู่ในช่วง 2.5 ถึง 3 มวลดวงอาทิตย์ ในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าดาวนิวตรอนที่หนักที่สุดคือ J0348+0432 น้ำหนักของมันมากกว่ามวลดวงอาทิตย์สองดวง มวลของหลุมดำที่เบาที่สุดคือมวล 5-10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์อ้างว่าข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลทดลองและเกี่ยวข้องกับดาวนิวตรอนและหลุมดำที่รู้จักในปัจจุบันเท่านั้น และชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของดาวนิวตรอนมากกว่า
หลุมดำ
หลุมดำเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งที่สุดที่สามารถพบได้ในอวกาศ มันเป็นพื้นที่ของกาลอวกาศที่แรงโน้มถ่วงไม่อนุญาตให้วัตถุใด ๆ หนีจากมัน แม้แต่วัตถุที่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง (รวมถึงควอนตัมของแสงเอง) ก็ไม่สามารถปล่อยมันออกไปได้ จนถึงปี 1967 หลุมดำถูกเรียกว่า "ดาวเยือกแข็ง", "การยุบตัว" และ "ดาวที่ยุบ"
หลุมดำมีสิ่งตรงข้าม เรียกว่าหลุมขาว อย่างที่คุณทราบ เป็นไปไม่ได้ที่จะออกจากหลุมดำ ส่วนผ้าขาวจะทะลุไม่ได้
นอกจากการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงแล้ว การยุบตัวในใจกลางดาราจักรหรือตาโปรโตกาแล็กซี่อาจเป็นสาเหตุของการเกิดหลุมดำได้ นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีที่ว่าหลุมดำเกิดขึ้นจากบิกแบงเช่นเดียวกับโลกของเรา นักวิทยาศาสตร์เรียกพวกมันว่าหลัก
กาแล็กซี่ของเรามีหลุมดำอยู่ 1 หลุม ซึ่งตามที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กำหนด เกิดจากการยุบตัวของแรงโน้มถ่วงของวัตถุมวลมหาศาล นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าหลุมดังกล่าวเป็นแกนกลางของดาราจักรจำนวนมาก
นักดาราศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาแนะนำว่าอาจมีการประเมินขนาดของหลุมดำขนาดใหญ่ต่ำเกินไป สมมติฐานของพวกเขาอยู่บนพื้นฐานของความจริงที่ว่าเพื่อให้ดาวฤกษ์ไปถึงความเร็วที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านดาราจักร M87 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกของเรา 50 ล้านปีแสง มวลของหลุมดำในใจกลางดาราจักร M87 จะต้องเท่ากับ อย่างน้อย 6.5 พันล้านมวลดวงอาทิตย์ ในขณะนี้ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่ามวลของหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดคือ 3 พันล้านมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งมากกว่าครึ่งหนึ่ง
การสังเคราะห์หลุมดำ
มีทฤษฎีที่ว่าวัตถุเหล่านี้สามารถปรากฏขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ นักวิทยาศาสตร์ได้ให้ชื่อของขวัญควอนตัมแบล็กแก่พวกเขา เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดคือ 10-18 m และมวลที่เล็กที่สุดคือ 10-5 g.
Large Hadron Collider ถูกสร้างขึ้นเพื่อสังเคราะห์หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์ สันนิษฐานว่าด้วยความช่วยเหลือของมัน ไม่เพียงแต่จะสังเคราะห์หลุมดำได้เท่านั้น แต่ยังจำลองบิ๊กแบงด้วย ซึ่งจะทำให้สามารถสร้างกระบวนการสร้างวัตถุในอวกาศจำนวนมากขึ้นใหม่ รวมทั้งโลกด้วย อย่างไรก็ตาม การทดลองล้มเหลวเนื่องจากมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะสร้างหลุมดำ
