Mengapa gas membentuk bintang bukannya lubang hitam?

Ketika gas ruang ditarik bersama-sama, sebuah bintang terbentuk. Di sisi lain, ketika bintang masif meninggal, bintang itu runtuh ke lubang hitam.

Anda akan berpikir bahwa massa awal gas akan lebih besar dari bintang yang telah ada selama miliar tahun dan kehilangan massa dalam proses tersebut.

Jadi apa yang menghentikan gas ruang angkasa dari pembentukan lubang hitam di tempat pertama?

Pada dasarnya gas tidak, itu hanya untuk membentuk bintang terlebih dahulu.

Massa bukan satu-satunya faktor dalam menciptakan lubang hitam. Anda juga membutuhkan massa ini untuk mencapai kepadatan tinggi. Dalam proses melakukan ini, sebuah bintang biasanya terbentuk. Proses produksi energi di interior bintang menghasilkan tekanan yang menyeimbangkan gaya tarik gravitasi. Ini mencegah bintang dari mencapai kerapatan kritis yang diperlukan untuk pembentukan lubang hitam. Saat proses produksi energi ini kehabisan bahan bakar yang dapat digunakan, bintang pada akhirnya akan runtuh ke dirinya sendiri menciptakan lubang hitam.

Jadi Anda tidak bisa hanya mengambil gas dalam volume besar dan membuat lubang hitam. Proses fisik lainnya terjadi.

Secara sederhana: Karena gas nukes itu sendiri terpisah.

Ketika gas (H atau He) diletakkan di bawah tekanan yang sangat tinggi, yang terjadi sebelum lubang hitam terbentuk, atom memulai fusi nuklir, yang melepaskan banyak energi. Aliran energi yang terus menerus inilah yang membuat matahari cerah dan juga yang membuat matahari tidak jatuh ke dalam dirinya sendiri.

Ketika fusi membakar / menyatu terlalu banyak dari satu elemen, elemen lain menjadi elemen dominan untuk fusi, yang mengarah ke berbagai keadaan selama kehidupan bintang. Dan begitu bintang kehabisan bahan bakar, gravitasi menang.

Seperti kata Rob , Anda membutuhkan massa yang jauh lebih besar daripada "bintang besar" untuk menangkal energi fusi nuklir.

$T^{3/2}/\rho^{1/2}$$T$$\rho$

$0.075M_{\odot}$$\sim 3M_{\odot}$

Namun, di alam semesta awal , apa yang Anda sarankan mungkin benar-benar terjadi dan ini mungkin bagaimana lubang hitam dan quasar supermasif hanya ada beberapa ratus juta tahun setelah big bang.

$10^4$$10^5$

Lihat siaran pers ini untuk ringkasan alternatif dari ide ini dan tautan ke makalah akademis terbaru tentang topik tersebut (misalnya Agarawal et al. 2015 ; Regan et al. 2017 ).

Bukan jawaban penuh, tetapi lebih dari sekadar komentar. Tidak bisakah kita menumpuk lebih banyak dan lebih banyak untuk mengatasi masalah jawaban lain yang disajikan? Tentunya pada suatu titik di Semesta, misalnya, pada awalnya, kondisi yang menguntungkan untuk membentuk bintang yang sangat masif sehingga tekanan ke dalam dapat mengatasi tekanan luar dari panas / fusi. Mungkin kemudian lubang hitam dapat terbentuk segera, meskipun ada hambatan mencegah keruntuhan total. Lagi pula, selalu ada penghalang yang mencegah keruntuhan total, baik itu tekanan radiasi, tekanan degenerasi, dll. Ini hanya masalah mengatasinya dengan massa yang cukup.

$\sim50,000\:M_\odot$$\sim200$$300\:M_\odot$

Ketika gas ruang angkasa itu ditarik bersama untuk membentuk bintang, gas asli dan sekarang bintang massanya sama (tidak berubah), tetapi ukurannya berkurang, karena gravitasi. Ketika bintang itu runtuh menjadi lubang hitam, lagi-lagi massa mereka sama tetapi ukurannya menyusut, karena gravitasi. Ini bukan cara yang valid untuk bertanya dengan cara ini:

Jadi apa yang menghentikan gas ruang angkasa dari pembentukan lubang hitam di tempat pertama?

Gas ruang akhirnya menyusut menjadi lubang hitam [jika massa awal cukup baik untuk ada sebagai bintang kemudian runtuh sebagai lubang hitam], hanya pengamat yang mengambil bagian demi bagian dari seluruh proses untuk mengamati [tergantung pada bagian mana yang diamati]. Sederhana saja, ketika mengganti objek untuk analogi dengan ini: memanaskan es. Es mencair menjadi air, lalu gas. Sekarang OP seperti bertanya: mengapa es tidak berubah menjadi gas ketika dipanaskan tetapi air? Kedengarannya logis tetapi sebenarnya itu adalah konstruksi dari kata-kata yang membingungkan analogi sederhana.