Kann unsere Sonne ein Schwarzes Loch werden?

Nein, die Sonne wird niemals zu einem schwarzen Loch.

Die Wahl zwischen den drei Schicksalen der Sterne (Weißer Zwerg, Neutronenstern, Schwarzes Loch) wird vollständig von der Masse des Sterns bestimmt.

Ein Stern auf der Hauptreihe (wie die meisten Sterne, einschließlich unserer Sonne) befindet sich ständig in einem Gleichgewicht zwischen dem nach innen gerichteten Druck der Schwerkraft und dem nach außen gerichteten Druck der Energie, die durch die Wasserstofffusion erzeugt wird, die ihn "brennen" lässt. ¹ Dieses Gleichgewicht bleibt relativ stabil, bis dem Stern der aktuelle Treibstoff ausgeht – an diesem Punkt hört er auf zu brennen, was bedeutet, dass es keinen Druck mehr nach außen gibt, was bedeutet, dass er zu kollabieren beginnt. Je nachdem, wie viel Masse vorhanden ist, kann es beim Kollabieren heiß genug werden, um Helium miteinander zu verschmelzen. (Wenn es wirklich massiv ist, kann es weiterhin Kohlenstoff, Neon, Sauerstoff, Silizium und schließlich Eisen verbrennen, das nicht sinnvoll geschmolzen werden kann.)

Unabhängig davon, was sein endgültiger Brennstoff ist, wird der Stern schließlich einen Punkt erreichen, an dem der Zusammenbruch durch die Schwerkraft nicht ausreicht, um den nächsten Brennstoff in der Reihe zu verbrennen. Dann „stirbt“ der Stern.

Weiße Zwerge

Wenn die Masse des Sterns ² weniger als 1,44 Sonnenmassen (die Chandrasekhar-Grenze ³ ) bleibt, wird die Schwerkraft den Stern schließlich bis zu dem Punkt kollabieren lassen, an dem jedes Atom direkt gegen das nächste gedrückt wird. Sie können nicht weiter kollabieren, weil sich die Elektronen nicht überlagern können. Weiße Zwerge geben zwar Licht ab, aber weil sie extrem heiß sind und langsam abkühlen, nicht weil sie neue Energie erzeugen. Theoretisch wird ein Weißer Zwerg irgendwann dunkler, bis er zu einem Schwarzen Zwerg wird, obwohl das Universum dafür noch nicht alt genug ist.

Neutronensterne

Wenn sich der kollabierende Stern über der Chandraskhar-Grenze befindet, ist die Schwerkraft so stark, dass sie die Einschränkung „Elektronen können sich nicht überlappen“ überwinden kann. An diesem Punkt werden alle Elektronen im Stern dazu gebracht, sich mit Protonen zu verbinden, um Neutronen zu bilden. Schließlich wird der gesamte Stern hauptsächlich aus Neutronen bestehen, die direkt nebeneinander geschoben werden. Die Neutronen können nicht dazu gebracht werden, denselben Raum einzunehmen, sodass der Stern schließlich zu einer einzigen Kugel aus reinen Neutronen wird.

Schwarze Löcher

Schwarze Löcher sind der Schritt über Neutronensterne hinaus, obwohl es sich lohnt, sie etwas ausführlicher zu diskutieren. Theoretisch hat alles einen Schwarzschild-Radius . Das ist der Radius, in dem ein Ball dieser Masse so dicht wäre, dass Licht nicht entweichen kann. Beispielsweise beträgt der Schwarzschild-Radius für die Erde etwa 9 mm. Für alle Massen, die kleiner sind als irgendwo zwischen der 2-3-fachen Masse der Sonne, ist es jedoch unmöglich, die Materie klein genug zu quetschen, um sie in diesen Radius zu bringen. Selbst ein Neutronenstern ist nicht massereich genug.

Aber ein Stern, der zu einem Schwarzen Loch wird, ist es. Wir wissen nicht wirklich, was mit einem Stern passiert, wenn er zu einem Schwarzen Loch geworden ist – die Ränder des „Lochs“ selbst sind einfach der Schwarzschild-Radius – das Punktlicht kann nicht entweichen. Von außen betrachtet spielt es keine Rolle, ob die Materie bis zu dem Punkt kollabierte, an dem die Neutronen sich zu überlagern begannen, ob sie gerade innerhalb des Radius stehen blieb oder ob sie weiter kollabierte, bis sie alle bekannten physikalischen Gesetze brach. Die Kanten sind immer noch die gleichen, weil sie nur ein Cutoff sind, der auf der Fluchtgeschwindigkeit basiert.

¹ Ich ignoriere hier die Phase des Roten Riesen, da es sich nur um eine Verzögerung im Schritt „Treibstoffmangel“ handelt. Im Grunde ist der Kern Helium-"Asche", während der Wasserstoff-Fusionsprozess immer weiter außen stattfindet. Sobald das aufgebraucht ist, bekommst du eine Nova und der Kollaps geht weiter.

² Ebenso ignoriere ich die Masse, die Sterne in ihren verschiedenen Nova-Phasen verlieren. Alle angegebenen Massen basieren auf den zurückgelassenen Resten.

³ Jede Quelle , die ich für die Chandrasekhar-Masse gefunden habe , außer Wikipedia, gibt 1,44 oder 1,4 Sonnenmassen an (die kompatibel sind). Wikipedia gibt 1,39 an und gibt mindestens eine Quelle an, die diese Zahl unterstützt.

Ich bin kein Astronom, nur ein Enthusiast, aber ich glaube, die Sonne könnte nur dann zu einem Schwarzen Loch werden, wenn die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße kollidieren, wenn sich unser Stern mit einem anderen Stern verbindet und die Masse des zwei sind groß genug, um ein schwarzes Loch zu erzeugen, dann ist es möglich; aber nach dem, was ich gelesen habe, trotz der enormen Größe von Galaxien und der absurden Anzahl von Sternen in ihnen, weil die Planeten und Sterne (insbesondere an den äußeren Rändern der Galaxie) so weit entfernt sind, dass Kollisionen eigentlich sehr unwahrscheinlich sind.

Einige Informationsquellen (keine spricht jedoch über das Schwarze-Loch-Szenario): https://www.youtube.com/watch?v=2WEI8WBJkKk https://www.youtube.com/watch?v=7uiv6tKtoKg http://www .space.com/15947-milky-andromeda-galaxies-collision-simulated-video.html

Wenn die Größe des Schwarzen Lochs der Größe der Sonne entspricht, behalten die Planeten unseres Sonnensystems ihre Umlaufbahn bei, was sich nicht wesentlich auf sie auswirkt. Auch wenn die Erde an ihrem Platz vorhanden sein wird, wird das Leben darauf zerstört, denn ohne das Licht der Sonne können alle Lebewesen nicht überleben.

Es besteht jedoch absolut keine Möglichkeit, dass dies geschieht. Unsere Sonne ist zu klein, um ein Schwarzes Loch zu werden. Damit ein Stern zu einem Schwarzen Loch wird, muss er mindestens die zehnfache Masse unserer Sonne haben. Weitere Informationen hier .