Может ли Солнце превратиться в черную дыру, которая «поглотит» Землю?

Солнце, скорее всего, уничтожит Землю в ближайшие несколько миллиардов лет, но не превратившись в черную дыру.

Моделирование черной дыры в космосе. Изображение: ESA/Hubble/Digitized Sky Survey/Nick Risinger/N. Bartmann

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце достигнет конца своей ядерной фазы горения и больше не сможет поддерживать себя против собственной гравитации. Внешние слои звезды раздуются — процесс, который может уничтожить Землю, — в то время как ядро ​​коллапсирует в чрезвычайно плотное состояние, оставляя после себя звездный остаток. Если гравитационный коллапс ядра завершится, звездный остаток станет черной дырой — областью пространства-времени настолько плотной, что даже свет не сможет вырваться.

Однако Солнце не станет черной дырой. «Все очень просто: Солнце недостаточно массивно, чтобы стать черной дырой», — сказал Ксавье Кальме, эксперт по черным дырам и профессор физики в Университете Сассекса (Великобритания).

Существует множество факторов, влияющих на то, может ли звезда стать черной дырой, включая ее состав, вращение и эволюцию, но главным требованием является правильная масса. «Звезды с начальной массой в 20–25 раз больше массы Солнца имеют потенциал для гравитационного коллапса, необходимого для образования черной дыры», — сказал Кальме.

Дж. Роберт Оппенгеймер и его коллеги первыми вычислили этот порог, называемый пределом Толмена-Оппенгеймера-Волкова. В настоящее время ученые полагают, что умирающая звезда должна оставить после себя ядро ​​с массой примерно в 2-3 раза больше массы Солнца, чтобы создать черную дыру.

Когда в ядре звезды заканчивается ядерное топливо, во внешних слоях продолжается ядерный синтез водорода и гелия. Поэтому, когда ядро ​​коллапсирует, внешние слои расширяются, и звезда входит в фазу красного гиганта.

Когда Солнце станет красным гигантом примерно через 6 миллиардов лет (то есть через миллиард лет после того, как оно исчерпает водород в своем ядре), оно расширится примерно до орбиты Марса, поглотив внутренние планеты, возможно, включая Землю. Внешние слои красного гиганта со временем остынут и растечутся, образуя планетарную туманность вокруг тлеющего ядра Солнца.

Массивные звезды, которые образуют черные дыры, проходят через несколько таких фаз коллапса и расширения, теряя все больше массы каждый раз. Это происходит потому, что высокое давление и температура позволяют звездам синтезировать более тяжелые элементы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока ядро ​​звезды не станет железом, самым тяжелым элементом, который может произвести звезда, и звезда не взорвется как сверхновая, теряя все больше массы.

По данным NASA, типичные звездные черные дыры (самый маленький тип черных дыр, наблюдаемых астрономами) в 3–10 раз массивнее Солнца и могут быть в 100 раз массивнее. Черная дыра становится тяжелее, поглощая окружающий газ и пыль, и даже свою звезду-компаньон, если она когда-то была частью двойной системы.

Солнце никогда не достигнет стадии слияния железа. Вместо этого оно станет белым карликом, плотной звездой размером с Землю, по словам Кальме. Поэтому Земля не испытает ужаса быть поглощенной черной дырой.

Ту Тао (согласно Live Science )

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