Gwiazda neutronowa musi mieć minimalną masę co najmniej 1,4x mas Słońca (to jest 1,4x masy naszego Słońca), aby stać się gwiazdą neutronową. Zobacz limit Chandrasekhar na wikipedii, aby uzyskać szczegółowe informacje.
Gwiazda neutronowa powstaje podczas supernowej , eksplozji gwiazdy mającej co najmniej 8 mas Słońca.
Maksymalna masa gwiazdy neutronowej wynosi 3 masy słoneczne. Jeśli stanie się bardziej masywny, zapadnie się w gwiazdę kwarkową , a następnie w czarną dziurę.
Wiemy, że 1 elektron + 1 proton = 1 neutron;
1 neutron = 3 kwarki = kwark górny + kwark dolny + kwark dolny;
1 proton = 3 kwarki = kwark w górę + kwark w górę + kwark w dół;
Supernowa powoduje albo gwiazdę neutronową (od 1,4 do 3 mas Słońca), gwiazdę kwarkową (około 3 masy Słońca) lub czarną dziurę (większą niż 3 masy Słońca), która jest pozostałym zapadniętym jądrem gwiazdy.
Podczas supernowej większość masy gwiezdnej jest wydmuchiwana w przestrzeń kosmiczną, tworząc elementy cięższe od żelaza, których nie można wytworzyć przez nukleosyntezę gwiazd, ponieważ poza żelazem gwiazda potrzebuje więcej energii do stopienia atomów, niż wraca.
Podczas rozpadu supernowej atomy w rdzeniu rozpadają się na elektrony, protony i neutrony.
W przypadku, gdy supernowa powoduje powstanie rdzenia gwiazdy neutronowej, elektrony i protony w rdzeniu łączą się w neutrony, więc nowo narodzona gwiazda neutronowa o średnicy 20 km zawierająca od 1,4 do 3 mas Słońca jest jak gigantyczne jądro atomowe zawierające tylko neutrony.
Jeśli następnie masa gwiazdy neutronowej zostanie zwiększona, neutrony ulegają degeneracji, rozpadając się na ich kwarki składowe, w ten sposób gwiazda staje się gwiazdą kwarku; dalszy wzrost masy powoduje powstanie czarnej dziury.
Górny / dolny limit masy dla gwiazdy kwarkowej nie jest znany (a przynajmniej nie mogłem go znaleźć), w każdym razie jest to wąski pas wokół 3 mas Słońca, który jest minimalną stabilną masą czarnej dziury.
Kiedy mówimy o czarnej dziurze o stabilnej masie (co najmniej 3 masy słoneczne), warto wziąć pod uwagę, że występują one w 4 smakach: obrotowo-naładowane, obrotowo-nienaładowane , nieobrotowo-naładowane, nieobrotowo-nienaładowane .
To, co zobaczylibyśmy wizualnie podczas transformacji, stanowiłoby twardy błysk promieniowania. Jest tak, ponieważ podczas zapadania się cząsteczki na powierzchni / w pobliżu jej powierzchni mają czas na emitowanie twardego promieniowania, gdy rozpadają się przed wejściem w horyzont zdarzeń; więc może to być jedna z przyczyn rozbłysków gamma (GRB).
Wiemy, że atomy rozpadają się na protony, neutrony, elektrony pod ciśnieniem.
Pod większym ciśnieniem protony i elektrony łączą się w neutrony.
Pod jeszcze większą presją neutrony rozkładają się na kwarki.
Pod jeszcze większą presją kwarki rozpadają się na jeszcze mniejsze cząsteczki.
Ostatecznie najmniejszą cząsteczką jest struna : otwarta lub zamknięta pętla, i ma długość Plancka, która jest o wiele rzędów wielkości mniejsza niż kwark. jeśli sznurek zostanie powiększony, aby miał długość 1 milimetra, wówczas proton miałby średnicę, która byłaby ściśle dopasowana między Słońcem a Epsilon Eridani, w odległości 10,5 lat świetlnych; tak duży jest proton w porównaniu do struny, więc można sobie wyobrazić, że może być całkiem sporo pośrednich rzeczy między kwarkami a strunami.
Obecnie wydaje się, że potrzeba więcej kilku dekad, aby zrozumieć całą matematykę w teorii strun, a jeśli jest coś mniejszego niż struny, wówczas wymagana będzie nowa teoria, ale jak dotąd teoria strun wygląda dobrze; zobacz książkę Elegant Universe Briana Greene'a.
Sznurek jest czystą energią, a Einstein powiedział, że masa jest tylko formą energii, więc zapadnięcie się w czarną dziurę naprawdę rozkłada strukturę energii, która daje wygląd masy / materii / cząstek barionowych i pozostawia masę w najprostszym tworzą, otwarte lub zamknięte sznurki, to znaczy czystą energię związaną z grawitacją.
Wiemy, że czarne dziury (które nie są tak naprawdę dziurami ani osobliwościami, ponieważ mają masę, promień, obrót, ładunek, a zatem gęstość, która zmienia się w zależności od promienia) mogą odparować , porzucając całą swoją masę w postaci promieniowania, co dowodzi w rzeczywistości są energią. Odparowanie czarnej dziury następuje, jeśli jej masa jest mniejsza niż minimalna masa stabilnej czarnej dziury, która wynosi 3 masy słoneczne; promień Schwarzschilda równanie nawet mówi, co promień czarnej dziury jest podana jego masę i vice versa.
Więc możesz przekształcić wszystko, co chcesz, na przykład ołówek, w czarną dziurę, jeśli chcesz, i możesz skompresować ją do wymaganego rozmiaru, aby stała się czarną dziurą; po prostu natychmiast zamieniłby się całkowicie (odparował) w błysk twardego promieniowania, ponieważ ołówek jest mniejszy niż stabilna masa czarnej dziury (3 masy Słońca).
Właśnie dlatego eksperyment CERN nigdy nie stworzyłby czarnej dziury, aby połknąć Ziemię - subatomowa czarna dziura, nawet o masie całej Ziemi lub Słońca, wyparowałaby przed połknięciem czegokolwiek; w naszym Układzie Słonecznym nie ma wystarczającej masy, aby stworzyć stabilną czarną dziurę (3 masy słoneczne).
Prostym sposobem na zwiększenie masy gwiazdy neutronowej w celu przekształcenia się w czarną dziurę jest bycie częścią układu podwójnego, w którym znajduje się ona wystarczająco blisko innej gwiazdy, aby gwiazda neutronowa i jej para binarna krążyły wokół siebie , a gwiazda neutronowa wysysa gaz z drugiej gwiazdy , zyskując w ten sposób masę.
Oto ładny rysunek pokazujący dokładnie to.
Materia wpadająca do czarnej dziury jest przyspieszana w kierunku prędkości światła. W miarę przyspieszania materia rozkłada się na cząsteczki subatomowe i twarde promieniowanie, to znaczy promieniowanie rentgenowskie i gamma. Sama czarna dziura nie jest widoczna, ale widoczne jest światło z nieskończonej materii, które jest przyspieszone i rozbite na cząstki. Czarne dziury mogą również powodować efekt soczewki grawitacyjnej w świetle gwiazd / galaktyk tła.
