ดวงอาทิตย์มีแนวโน้มที่จะทำลายโลกในอีกไม่กี่พันล้านปีข้างหน้า แต่ไม่ใช่ด้วยการกลายเป็นหลุมดำ
การจำลองหลุมดำในอวกาศ ภาพถ่าย: ESA/Hubble/Digitized Sky Survey/Nick Risinger/N. บาร์ทมันน์
ในอีกประมาณ 5 พันล้านปี ดวงอาทิตย์จะถึงจุดสิ้นสุดของระยะการเผาไหม้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และจะไม่สามารถรองรับตัวเองภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเองได้อีกต่อไป ชั้นนอกของดาวฤกษ์จะบวมออก ซึ่งเป็นกระบวนการที่อาจทำลายโลกได้ ในขณะที่แกนกลางจะยุบตัวลงจนมีความหนาแน่นสูงมาก ทิ้งซากดาวไว้เบื้องหลัง ถ้าการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของแกนกลางดวงดาวสมบูรณ์ เศษซากของดาวฤกษ์จะกลายเป็นหลุมดำ ซึ่งเป็นบริเวณในกาลอวกาศที่มีอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงมหาศาลจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลุดรอดออกมาได้
อย่างไรก็ตามดวงอาทิตย์จะไม่กลายเป็นหลุมดำ “มันง่ายมาก นั่นคือดวงอาทิตย์ไม่มีมวลเพียงพอที่จะกลายเป็นหลุมดำได้” Xavier Calmet ผู้เชี่ยวชาญด้านหลุมดำและศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์ (สหราชอาณาจักร) กล่าว
มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อการที่ดาวฤกษ์จะกลายเป็นหลุมดำได้หรือไม่ ได้แก่ องค์ประกอบ การหมุน และวิวัฒนาการ แต่ข้อกำหนดหลักคือมวลที่เหมาะสม “ดาวฤกษ์ที่มีมวลเริ่มต้น 20 ถึง 25 เท่าของดวงอาทิตย์มีศักยภาพที่จะเกิดการยุบตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่จำเป็นต่อการก่อตัวเป็นหลุมดำ” แคลเมตกล่าว
J. Robert Oppenheimer และเพื่อนร่วมงานเป็นคนแรกที่คำนวณเกณฑ์นี้ ซึ่งเรียกว่า ขีดจำกัด Tolman-Oppenheimer-Volkoff ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ เชื่อว่าดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายจะต้องทิ้งแกนที่มีมวลประมาณ 2-3 เท่าของดวงอาทิตย์ไว้ จึงจะสร้างหลุมดำได้
เมื่อดาวฤกษ์หมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในแกนกลาง ปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์จากไฮโดรเจนเป็นฮีเลียมจะยังคงดำเนินต่อไปในชั้นนอก ดังนั้นเมื่อแกนกลางยุบตัว ชั้นนอกก็ขยายตัว และดาวฤกษ์ก็เข้าสู่ช่วงดาวยักษ์แดง
เมื่อดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวยักษ์แดงในเวลาประมาณ 6 พันล้านปี (นั่นคือ 1 พันล้านปีหลังจากที่มันใช้ไฮโดรเจนในแกนกลางจนหมด) มันจะขยายตัวออกไปจนเกือบถึงวงโคจรของดาวอังคาร และกลืนกินดาวเคราะห์วงใน ซึ่งอาจรวมถึงโลกด้วย ชั้นนอกของดาวยักษ์แดงจะเย็นตัวลงตามกาลเวลาและแพร่กระจายออกไป ก่อตัวเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์รอบแกนกลางของดวงอาทิตย์ที่กำลังคุอยู่
ดาวขนาดใหญ่ที่ก่อตัวเป็นหลุมดำจะต้องผ่านการยุบตัวและขยายตัวหลายขั้นตอน ซึ่งในแต่ละครั้งจะต้องสูญเสียมวลเพิ่มมากขึ้น สาเหตุคือเมื่อมีความกดและอุณหภูมิสูง ดาวฤกษ์จึงสามารถสังเคราะห์ธาตุที่หนักกว่าได้ กระบวนการนั้นดำเนินต่อไปจนกระทั่งแกนของดาวฤกษ์ประกอบด้วยเหล็ก ซึ่งเป็นธาตุที่หนักที่สุดที่ดาวฤกษ์สามารถผลิตได้ จากนั้นดาวฤกษ์จะระเบิดเป็นซูเปอร์โนวา โดยสูญเสียมวลไปอีกเล็กน้อย
ตามที่องค์การ NASA ระบุ หลุมดำดาวฤกษ์ทั่วไป (ซึ่งเป็นหลุมดำประเภทที่เล็กที่สุดที่นักดาราศาสตร์สังเกตเห็น) มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 3 ถึง 10 เท่า และตัวเลขดังกล่าวอาจสูงถึง 100 เท่า หลุมดำจะมีมวลเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากกลืนก๊าซและฝุ่นรอบข้าง รวมถึงดาวคู่หากครั้งหนึ่งมันเคยอยู่ในระบบดาวคู่
ดวงอาทิตย์จะไม่มีวันไปถึงขั้นสังเคราะห์เหล็กได้ แต่จะกลายเป็นดาวแคระขาวแทน ซึ่งเป็นดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นประมาณขนาดเท่าโลก ตามคำกล่าวของ Calmet ดังนั้นโลกจะไม่ต้องประสบกับความสยองขวัญของการถูกหลุมดำกลืนกิน
ทูเทา (อ้างอิงจาก Live Science )
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)