Una estrella de neutrones debe tener una masa mínima de al menos 1.4x masas solares (es decir, 1.4x masa de nuestro Sol) para convertirse en una estrella de neutrones en primer lugar. Vea el límite de Chandrasekhar en wikipedia para más detalles.
A neutron star is formed during a supernova, an explosion of a star that is at least 8 solar masses.
The maximum mass of a neutron star is 3 solar masses. If it gets more massive than that, then it will collapse into a quark star, and then into a black hole.
We know that 1 electron + 1 proton = 1 neutron;
1 neutron = 3 quarks = up quark + down quark + down quark;
1 proton = 3 quarks = up quark + up quark + down quark;
A supernova results in either a neutron star (between 1.4 and 3 solar masses), a quark star(about 3 solar masses), or a black hole(greater than 3 solar masses), which is the remaining collapsed core of the star.
Durante una supernova, la mayor parte de la masa estelar se expulsa al espacio, formando elementos más pesados que el hierro que no se pueden generar a través de la nucleosíntesis estelar, porque más allá del hierro, la estrella requiere más energía para fusionar los átomos de lo que recupera.
Durante el colapso de la supernova, los átomos en el núcleo se rompen en electrones, protones y neutrones.
En el caso de que la supernova produzca un núcleo de estrella de neutrones, los electrones y protones en el núcleo se fusionan para convertirse en neutrones, por lo que la recién nacida estrella de neutrones de 20 km de diámetro que contiene entre 1,4 y 3 masas solares es como un núcleo atómico gigante que contiene solo neutrones.
Si luego se aumenta la masa de la estrella de neutrones, los neutrones se degeneran, se rompen en sus quarks constituyentes, por lo que la estrella se convierte en una estrella de quark; Un aumento adicional en la masa da como resultado un agujero negro.
El límite de masa superior / inferior para una estrella de quark no se conoce (o al menos no pude encontrarlo), en cualquier caso, es una banda estrecha alrededor de 3 masas solares, que es la masa mínima estable de un agujero negro.
Cuando se habla de un agujero negro con una masa estable (al menos 3 masas solares), es bueno considerar que vienen en 4 sabores: con carga giratoria, sin carga rotativa, sin carga rotativa, sin carga rotativa .
Lo que veríamos visualmente durante la transformación sería un fuerte destello de radiación. Esto se debe a que durante el colapso, las partículas en / cerca de la superficie tienen tiempo para emitir radiación intensa a medida que se rompen antes de entrar en el horizonte de eventos; Por lo tanto, esta podría ser una de las causas de los estallidos de rayos gamma (GRB).
Sabemos que los átomos se dividen en protones, neutrones, electrones bajo presión.
Bajo más presión, los protones y los electrones se combinan en neutrones.
Bajo aún más presión, los neutrones se descomponen en quarks.
Bajo aún más presión, quizás los quarks se descomponen en partículas aún más pequeñas.
En última instancia, la partícula más pequeña es una cuerda. : bucle abierto o cerrado, y tiene una longitud de Planck, que es muchos órdenes de magnitud más pequeña que un quark. si una cuerda se amplía de modo que tenga 1 milímetro de longitud, entonces un protón tendría un diámetro que se ajustaría perfectamente entre el Sol y Epsilon Eridani, a 10.5 años luz de distancia; así de grande es un protón en comparación con una cadena, por lo que puedes imaginar que quizás haya bastantes cosas intermedias entre quarks y cadenas.
Actualmente parece que se necesitarán varias décadas más para descubrir todas las matemáticas en la teoría de cuerdas, y si hay algo más pequeño que las cuerdas, se requerirá una nueva teoría, pero hasta ahora la teoría de cuerdas se ve bien; vea el libro Elegant Universe de Brian Greene.
Una cuerda es pura energía y Einstein dijo que la masa es solo una forma de energía, por lo que el colapso en un agujero negro realmente rompe la estructura de energía que da la apariencia de masa / materia / partículas bariónicas, y deja la masa en su forma más simple. forma, cadenas abiertas o cerradas, es decir, energía pura unida por la gravedad.
Sabemos que los agujeros negros (que no son realmente agujeros o singularidades, ya que tienen masa, radio, rotación, carga y, por lo tanto, densidad, que varía con el radio) pueden evaporarse , dejando toda su masa en forma de radiación, lo que demuestra En realidad son energía. La evaporación de un agujero negro ocurre si su masa está por debajo de la masa mínima de un agujero negro estable, que es de 3 masas solares; la ecuación del radio de Schwarzschild incluso te dice cuál es el radio de un agujero negro dado su masa, y viceversa.
Por lo tanto, podría transformar cualquier cosa que desee, como su lápiz, en un agujero negro si lo desea, y podría comprimirlo al tamaño requerido para que se convierta en un agujero negro; es solo que se transformaría inmediatamente (se evaporaría) completamente en un destello de radiación dura, porque un lápiz es menor que la masa estable del agujero negro (3 masas solares).
Es por eso que el experimento CERN nunca podría haber creado un agujero negro para tragar la Tierra: un agujero negro subatómico, incluso uno con la masa de toda la Tierra, o el Sol, se evaporaría antes de tragar cualquier cosa; no hay suficiente masa en nuestro sistema solar para hacer un agujero negro estable (3 masas solares).
Una forma simple de que una estrella de neutrones se vuelva más masiva para poder convertirse en un agujero negro es ser parte de un sistema binario, donde está lo suficientemente cerca de otra estrella como para que la estrella de neutrones y su par binario orbiten entre sí. , y la estrella de neutrones extrae el gas de la otra estrella , ganando masa.
Aquí hay un bonito dibujo que muestra exactamente eso.
La materia que cae en un agujero negro se acelera hacia la velocidad de la luz. A medida que se acelera, la materia se descompone en partículas subatómicas y radiación dura, es decir, rayos X y rayos gamma. Un agujero negro en sí no es visible, pero la luz de la materia que se acelera y se descompone en partículas es visible. Los agujeros negros también pueden causar un efecto de lente gravitacional en la luz de las estrellas / galaxias de fondo.