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

Примерно через 5 миллиардов лет Солнце достигнет конца фазы ядерного горения и больше не сможет противостоять собственной гравитации. Внешние слои звезды раздуются – процесс, который может уничтожить Землю, – а ядро ​​схлопнется до чрезвычайно плотного состояния, оставив после себя звездный остаток. Если гравитационный коллапс ядра завершится, остаток станет черной дырой – областью пространства-времени с настолько сильным гравитационным воздействием, что даже свет не сможет его покинуть.

Однако Солнце не станет чёрной дырой. «Всё очень просто: Солнце недостаточно массивно, чтобы стать чёрной дырой», — заявил Ксавье Кальме, эксперт по чёрным дырам и профессор физики в Университете Сассекса (Великобритания).

На способность звезды стать чёрной дырой влияет множество факторов, включая её состав, вращение и эволюцию, но главное требование — это правильная масса. «Звёзды с начальной массой в 20–25 раз больше массы Солнца потенциально способны претерпеть гравитационный коллапс, необходимый для образования чёрной дыры», — сказал Кальме.

Дж. Роберт Оппенгеймер и его коллеги первыми рассчитали этот порог, называемый пределом Толмена-Оппенгеймера-Волкова. В настоящее время учёные считают, что для образования чёрной дыры умирающая звезда должна оставить после себя ядро ​​с массой примерно в 2-3 раза больше массы Солнца.

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

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

Массивные звёзды, из которых формируются чёрные дыры, проходят через несколько фаз коллапса и расширения, каждый раз теряя всё больше массы. Это происходит потому, что высокое давление и температура позволяют звёздам синтезировать более тяжёлые элементы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока ядро ​​звезды не станет железом, самым тяжёлым элементом, который может производить звезда, и звезда не взорвётся как сверхновая, теряя всё больше массы.

По данным НАСА, типичные звёздные чёрные дыры (самый маленький тип чёрных дыр, наблюдаемых астрономами) в 3–10 раз массивнее Солнца, и эта цифра может достигать 100. Чёрная дыра становится массивнее по мере поглощения окружающего её газа и пыли, вплоть до поглощения своей звезды-компаньона, если она когда-то входила в двойную звёздную систему.

Солнце никогда не достигнет стадии термоядерного синтеза железа. Вместо этого оно станет белым карликом, плотной звездой размером примерно с Землю, сказал Кальме. Поэтому Земля не испытает ужаса поглощения чёрной 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