Станет ли Солнце когда-нибудь черной дырой?

Все зависит от массы звезды перед смертью.

Иллюстрация яркой черной дыры, называемой квазаром, в центре бушующей галактики

Черные дыры образуются при гибели массивных звезд. Ждет ли такая судьба земное Солнце, или наша звезда обречена стать еще одним тусклым трупом?

Примерно через 5 млрд. Лет Солнце достигнет конца своей жизни, сжигающей ядерное топливо, и больше не сможет поддерживать себя под действием собственной гравитации. Внешние слои нашей звезды разлетятся (возможно, уничтожив при этом Землю), а ядро разрушится до невероятно плотного состояния, оставив после себя звездный остаток.

Если гравитационный коллапс звездного ядра завершится, то его остаток станет черной дырой - областью пространства и времени с настолько сильным гравитационным воздействием, что даже свет не сможет вырваться из ее лап.

Так станет ли Солнце черной дырой после своей гибели?

Одним словом, "нет", Солнце просто не обладает достаточным весом, чтобы стать черной дырой.

"Все очень просто: Солнце просто недостаточно тяжелое, чтобы стать черной дырой", - сообщил Live Science по электронной почте Ксавье Кальмет, эксперт по черным дырам и профессор физики из Университета Сассекса (Великобритания).

Похожие статьи: Черная дыра-"убийца" разорвала звезду в клочья и разбросала ее кишки по галактике

На превращение звезды в черную дыру влияет несколько условий, включая ее состав, вращение и процессы, управляющие ее эволюцией, но главное требование - это необходимая масса, говорит Кальмет.

"Звезды с начальной массой, превышающей массу нашего Солнца примерно в 20-25 раз, потенциально могут подвергнуться гравитационному коллапсу, необходимому для образования черных дыр", - сказал Калмет.

Изображение черной дыры, выполненное художником.

Этот порог, известный как предел Толмана-Оппенгеймера-Волкоффа, был впервые рассчитан Дж. Робертом Оппенгеймером и его коллегами. В настоящее время ученые считают, что для образования черной дыры умирающая звезда должна оставить после себя звездное ядро, масса которого примерно в два-три раза превышает массу Солнца. Таким образом, теоретически, если бы масса Солнца была в два раза больше его нынешней массы, то у него был бы шанс стать черной дырой, не так ли?

Неверно.

Когда у звезды заканчивается ядерное топливо в ядре, ядерный синтез водорода в гелий все еще происходит в ее внешних слоях. Поэтому по мере разрушения ядра внешние слои расширяются, и звезда переходит в так называемую фазу красного гиганта.

Когда Солнце станет красным гигантом примерно через 6 млрд. Лет - через миллиард лет после того, как в его ядре закончится водород, - оно расширится до орбиты Марса и поглотит внутренние планеты, возможно, включая Землю. Внешние слои красного гиганта со временем остынут и разлетятся, образовав вокруг тлеющего ядра Солнца планетарную туманность.

Массивные звезды, образующие черные дыры, проходят через несколько таких периодов коллапса и расширения, теряя с каждым разом все больше массы. Это связано с тем, что при высоких давлениях и температурах в таких звездах могут плавиться более тяжелые элементы. Так продолжается до тех пор, пока ядро звезды не превращается в железо - самый тяжелый элемент, который может быть создан звездой, и звезда взрывается в сверхновой, теряя еще больше массы.

По данным НАСА, типичные черные дыры со звездной массой (самая маленькая из наблюдаемых астрономами разновидностей) в 3-10 раз тяжелее Солнца, но могут достигать массы в 100 раз больше солнечной. Черная дыра со значительной звездной массой не начинается такой, она становится тяжелее, питаясь близлежащим газом и пылью и даже телами своей звезды-компаньона, если она когда-то входила в состав бинарной системы.

Солнце, однако, никогда не дойдет до стадии плавящегося железа. Вместо этого Солнце станет белым карликом - плотной звездой размером с Землю, - говорит Калмет. Таким образом, Земля никогда не испытает восторга и ужаса от поглощения черной дырой... если, конечно, вся Вселенная уже не находится внутри такой дыры.