האם השמש יכולה להפוך לחור שחור ש"בולע" את כדור הארץ?

סביר להניח שהשמש תשמיד את כדור הארץ בכמה מיליארדי שנים הקרובות, אך לא על ידי הפיכתה לחור שחור.

סימולציה של חור שחור בחלל. תמונה: ESA/Hubble/Digitized Sky Survey/Nick Risinger/N. Bartmann

בעוד כ-5 מיליארד שנים, השמש תגיע לסוף שלב הבעירה הגרעינית שלה ולא תוכל עוד לתמוך בעצמה כנגד כוח המשיכה שלה. השכבות החיצוניות של הכוכב יתנפחו - תהליך שעלול להרוס את כדור הארץ - בעוד שהליבה תקרוס למצב צפוף ביותר, ותותיר אחריה שארית כוכבים. אם קריסת הליבה תושלם, השריד יהיה חור שחור - אזור במרחב-זמן עם השפעה כבידתית כה חזקה שאפילו אור לא יוכל להימלט.

עם זאת, השמש לא תהפוך לחור שחור. "זה פשוט מאוד: השמש אינה מסיבית מספיק כדי להפוך לחור שחור", אמר קסבייר קלמט, מומחה לחורים שחורים ופרופסור לפיזיקה באוניברסיטת סאסקס (בריטניה).

ישנם גורמים רבים המשפיעים על האם כוכב יכול להפוך לחור שחור, כולל הרכבו, סיבובו והתפתחותו, אך הדרישה העיקרית היא המסה הנכונה. "כוכבים בעלי מסה התחלתית של פי 20 עד 25 מזו של השמש הם בעלי פוטנציאל לעבור את קריסת הכבידה הדרושה ליצירת חור שחור", אמר קלמט.

ג'יי רוברט אופנהיימר ועמיתיו היו הראשונים שחישבו את הסף הזה, המכונה גבול טולמן-אופנהיימר-וולקוף. מדענים מאמינים כיום שכוכב גוסס חייב להשאיר אחריו ליבה בעלת מסה גדולה פי 2-3 מזו של השמש כדי ליצור חור שחור.

כאשר כוכב אוזל הדלק הגרעיני בליבתו, היתוך גרעיני ממימן להליום ממשיך בשכבות החיצוניות. לכן, כאשר הליבה קורסת, השכבות החיצוניות מתרחבות והכוכב נכנס לשלב הענק האדום.

כאשר השמש תהפוך לענק אדום בעוד כ-6 מיליארד שנים (כלומר, מיליארד שנים לאחר שתכלה את המימן בליבתה), היא תתפשט בערך למסלול של מאדים, ותעטוף את כוכבי הלכת הפנימיים, אולי כולל את כדור הארץ. השכבות החיצוניות של הענק האדום יתקררו עם הזמן ויתפשטו, ויצרו ערפילית פלנטרית סביב ליבת השמש הבוערת.

הכוכבים המאסיביים היוצרים חורים שחורים עוברים מספר שלבי קריסה והתפשטות, ובכל פעם מאבדים יותר מסה. הסיבה לכך היא שהלחץ והטמפרטורה הגבוהים מאפשרים לכוכבים לסנתז יסודות כבדים יותר. תהליך זה נמשך עד שליבת הכוכב הופכת לברזל, היסוד הכבד ביותר שכוכב יכול לייצר, והכוכב מתפוצץ כסופרנובה, ומאבד יותר מסה.

לפי נאס"א, חורים שחורים כוכבים טיפוסיים (הסוג הקטן ביותר של חור שחור שנצפה על ידי אסטרונומים) הם בעלי מסה גדולה פי 3-10 מהשמש, ומספר זה יכול להגיע עד פי 100. החור השחור יהפוך למסיבי יותר ככל שיבלע את הגז והאבק שמסביב, ואף יבלע את הכוכב בן לווייתו אם היה בעבר במערכת כוכבים כפולה.

השמש לעולם לא תגיע לשלב היתוך ברזל. במקום זאת, היא תהפוך לגמד לבן, כוכב צפוף בגודל של כדור הארץ, אמר קאלמט. כך כדור הארץ לא יחווה את הזוועה של בליעה על ידי חור שחור.

ת'ו טאו (על פי Live Science )

קישור למקור: https://vnexpress.net/mat-troi-co-the-bien-thanh-ho-den-nuot-trai-dat-khong-4649807.html