تشکیل و تبخیر سیاهچاله ها

تشکیل سیاهچاله را در جریان فروپاشی ستارگان پرجرم میتواند به دوطریق مختلف باشد :

1 – ستارگان پرجرم به صورت مستقیم و بدون یک انفجار ابرنواختر به شکل سیاهچاله فرومی پاشد .

2 – انفجاری رخ میدهد اما انرژی آن کمتر از آن است که پوشش ستاره ای را به طور کامل از ستاره جدا سازد و بخش مهمی از ستاره بازمیگردد تا سیاهچاله را تشکیل دهد .

در هردو مورد محاسبات نشان میدهد که سیاهچاله درزمانی متغییر بین یک دهم ثانیه تا نیم ثانیه شکل میگیرد!

شکل گیری سیاهچاله های جرم ستاره ای :

1 – در نتیجه فروپاشی گرانشی یک ستاره

2 – در نتیجه برخورد میان ستارگان نوترونی

زمانی که یک ستاره دیگر توانایی مقاومت در برابر گرانش خودش را ندارد دچار فروپاشی گرانشی میشود. این امر معمولا به دو دلیل اتفاق می افتد : یا اینکه ستاره سوخت بسیار کمی برای حفظ دمای خود داراست و یا اینکه ستاره مقدار زیادی ماده اضافی را به خود جذب میکند که تاثیری در افزایش دمای هسته ای آن ندارد . در هر دو مورد دمای ستاره دیگر به اندازه کافی بالا نیست و ستاره زیر فشار وزن خود دچار فروپاشی میشود. فروپاشی باعث میشود ماده ای که در هسته ستاره قرار دارد به حالت چگال تری تغییر پیدا کند . این فرآیند موجب پیدایش یکی از انواع ستارگان چگال میشود . با این وجود نوع ستاره چگالی که شکل میگیرد به مقدار جرم باقی مانده بستگی دارد. منظور از جرم باقی مانده ماده ای است که پس از انفجار ابرنواختر بر اثر فروپاشی و جداشدن لایه های بیرونی ستاره باقی میماند. ( البته اگر انفجار ابرنواختری روی دهد . )

تنها زمانی فشار کافی برای تولید یک سیاهچاله ایجاد میشود که باقی مانده ستاره ای بزرگ باشد ، یعنی جرمی حداقل 5 برابر جرم خورشید داشته باشد.

از آنجا که تکینگی ها تغییرحالت یافته ترین شکل ماده هستند که تاکنون شناسایی شده اند و همچنین نیرویی که در برابر فشار ناشی از فروپاشی مقاومت میکند ( نیروی دافعه الکترون ها ) نیروی بسیار قدرتمندی است ، باقی مانده های ستاره ای که 5 برابر خورشید جرم دارند از فروپاشی ستارگانی به وجود می آیند که خود جرمی بیش از 20 برابر جرم خورشید داشته اند ؛ بقیه ماده فروپاشی شده معمولا در زمان انفجار نواختری در فضا پراکنده میشود.

برخی ستارگان بزرگتر از آن هستند که بتوانند کوتوله سفید به وجود آورند ، در این ستارگان طی فرآیند فروپاشی مقادیر زیادی انرژی آزاد میشود که معمولا منجر به شکل گیری یک ابرنواختر میشود. در انفجار ابرنواختر لایه های بیرونی ستاره در فضا منتشر میشوند و سحابی باشکوهی را تشکیل میدهند. با این وجود ابرنواختر یک اثر جانبی است و به طور مستقیم در شکل گیری ستاره چگال نقشی ندارد .