星雲が最終的にブラックホールになる方法

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著者: Judy Howell
作成日: 27 J 2021
更新日: 15 11月 2024
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ブラックホールの半径を導く!?(シュワルツシルト半径)
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重力は強力な力です。それは惑星を太陽の周りの軌道で回転させ続け、星雲から太陽と同様に惑星を形成することさえも担っていました。それだけでなく、太陽のような星が水素を使い果たして燃やすと最終的に星を破壊する力です。星が十分に大きい場合-それが形成されるときに決定されます-重力はブラックホールに変えることができます。

ダストの塊

星雲は、宇宙に広がる塵とガスの雲です。特定の星雲内の物質は不均一に分布しており、温度は低く、絶対零度をわずかに超えています。これらの温度では、気体分子が結合して塊を形成し、星雲の密集した領域で成長する塊-分子雲と呼ばれる-はそれ自体に向かって物質を引き付け始めることができます。塊が大きくなると、重力の引力が粒子の密度と運動エネルギーを増加させるため、コアの温度が上昇し、粒子はより頻繁に、より多くのエネルギーで衝突します。

メインシーケンススター

星が銀河間塵の塊から形成されるには、約1000万年かかります。コアの温度が上昇すると、それは原始星になり、赤外線を放射しますが、コアの密度が高く不透明になると、このエネルギーが閉じ込められ、加熱が加速されます。コアの温度が1000万ケルビン(華氏1800万度)に達すると、水素核融合が始まり、その反応の外向きの圧力が重力の圧縮力と釣り合いを取ります。星はその主系列に入り、星の質量に応じて1億年から1兆年以上続くことがあります。メインシーケンス中、星は一定の半径と温度を維持します。

ブルージャイアントスター

太陽の25倍以上の質量を持つ非常に大きな星は、ブラックホールになる可能性があります。巨大な星の中心部で発生する大きな圧力のため、小さな星よりも高温で速く燃焼します。そのような星は、メインシーケンスにあるとき、青みがかった光で燃え、20,000ケルビン(華氏35,450度)の表面温度を持つことができます。比較すると、太陽の表面温度は約6,000ケルビン(華氏10,340度)にすぎません。重い星は非常に高温で燃えるため、太陽の大きさの星が燃えるのにかかる時間の数分の一で水素を使い果たすことができます。

ブラックホールの形成

青い巨人が水素を使い果たすと、その核は崩壊し始め、ヘリウム核融合を開始するのに十分な圧力が発生します。核が崩壊し続けると、他の核融合反応が起こり、ある時点で、星は可融物質を使い果たします。臨界点では、コアは超新星と呼ばれるものに破裂し、星の外殻を宇宙に吹き飛ばします。超新星の質量が太陽の3倍以上になった後に残された物質の場合、重力が無限質量の点に崩壊するのを止めることはできません。この点はブラックホールです。