Как образуются черные дыры?
Шесть 3D-стадий следуют за массивной звездой, когда у нее заканчивается топливо, она разрушается, взрывается как сверхновая и попадает в радиус Шварцшильда, чтобы стать черной дырой.
Как образуются черные дыры? Файл знаний
Смерть массивной звезды не является концом: ее ядро коллапсирует, извергается сверхновая, и как только остаток попадает в радиус Шварцшильда, рождается черная дыра.
С первого взгляда
- Звезда-предшественник
- Более ~20 солнечных масс
- Коллапс железного ядра
- менее 1 секунды
- Горизонтальная шкала
- r = 2GM/c²
- Яркость сверхновой
- Может соперничать с целой галактикой
Основные понятия
Слияние в луковых раковинах
Водород, гелий, углерод, кислород и кремний горят последовательно, наслояя стареющую звезду как лук; железо больше не может выделять энергию посредством слияния.
Свободное падение менее чем за секунду
Без поддержки железное ядро свободно падает под гравитацией от тысяч километров до нескольких десятков километров, а затем отскакивает и запускает сверхновую.
Пограничный свет не может пересечь
Как только остаток сжимается внутри радиуса Шварцшильда, ни один сигнал не может убежать — горизонт событий сформировался.
Способы понять
- ВремяМиллионы лет против одной секунды
Звезда горит стабильно в течение миллионов лет, но ее ядро коллапсирует менее чем за секунду - эволюция ускоряется в конце.
- ЭнергетикаНейтрино переносят почти все
Около 99% энергии коллапса ядра сверхновой улетучивается как нейтрино; видимый свет составляет лишь небольшую часть.
- ДорогиЧерные дыры имеют более одного происхождения
Помимо звездного коллапса, прямого коллапса, слияния нейтронных звезд и первичных черных дыр из ранней Вселенной также возможны пути формирования.
Что наблюдать
- наблюдатьСмотрите, как снаряды воспламеняются внутрь
В топливной главе термоядерные слои светятся снаружи, пока не останется только уголь железного ядра.
- наблюдатьПочувствуйте ритм разрушения и взрыва
Быстрое падение внутрь, радиальный взрыв, затем окончательное сокращение среди угли — черная дыра рождается во втором коллапсе.
- УточнитьИллюстрация не масштабируется
Поверхность и оболочки звезды схематически отображаются, а частицы стоят за материей после распада; размеры, время и яркость сжимаются. Доверяйте численному моделированию и наблюдениям за реальными вещами.