สิ่งมหัศจรรย์มากมายเกิดขึ้นในอวกาศในอันเป็นผลมาจากการที่ดาวดวงใหม่ปรากฏขึ้นดวงเก่าก็หายไปและหลุมดำก่อตัวขึ้น ปรากฏการณ์ที่งดงามและลึกลับอย่างหนึ่งคือการล่มสลายของแรงโน้มถ่วงซึ่งทำให้การวิวัฒนาการของดวงดาวสิ้นสุดลง
วิวัฒนาการของดาวฤกษ์เป็นวัฏจักรของการเปลี่ยนแปลงโคจรผ่านดาวในช่วงที่มีอยู่ (หลายล้านหรือหลายพันล้านปี) เมื่อไฮโดรเจนในนั้นสิ้นสุดลงและกลายเป็นฮีเลียมแกนฮีเลียมจะถูกก่อตัวขึ้นและวัตถุในอวกาศก็เริ่มกลายเป็นดาวยักษ์แดงซึ่งเป็นดาวของชั้นสเปกตรัมตอนปลายซึ่งมีความส่องสว่างสูง มวลของพวกมันอาจเป็น 70 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ supergiants ที่สดใสมากเรียกว่า hypergiants นอกจากความสว่างสูงแล้วยังมีอายุการใช้งานสั้นอีกด้วย
ปรากฏการณ์นี้ถือเป็นจุดสิ้นสุดของวิวัฒนาการดาวฤกษ์ที่มีมวลดวงอาทิตย์มากกว่าสามดวง (น้ำหนักของดวงอาทิตย์) ค่านี้ใช้ในดาราศาสตร์และฟิสิกส์เพื่อกำหนดน้ำหนักของร่างกายจักรวาลอื่น ๆ การล่มสลายเกิดขึ้นเมื่อแรงโน้มถ่วงบีบให้ร่างจักรวาลขนาดใหญ่ที่มีมวลมากยุบตัวเร็ว
ดาวฤกษ์ที่มีมวลดวงอาทิตย์มากกว่าสามดวงมีวัสดุเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่ยืดเยื้อ เมื่อสสารสิ้นสุดลงปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์จะหยุดลงและดวงดาวจะหยุดนิ่งตามกลไก สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าพวกมันเริ่มอัดเข้าหาศูนย์กลางด้วยความเร็วเหนือเสียง
เมื่อดวงดาวล่มสลายจะสร้างแรงกดดันภายใน ถ้ามันเติบโตขึ้นโดยมีแรงมากพอที่จะหยุดการหดตัวของแรงโน้มถ่วงดาวนิวตรอนจะปรากฏขึ้น
ร่างกายจักรวาลดังกล่าวมีความเรียบง่ายโครงสร้าง. ดาวฤกษ์ประกอบด้วยแกนกลางซึ่งปกคลุมด้วยเปลือกโลกและในทางกลับกันสิ่งนี้ก็เกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม มีความหนาประมาณ 1 กม. และค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับตัวอื่น ๆ ที่พบในอวกาศ
น้ำหนักของดาวนิวตรอนเท่ากับน้ำหนักของดวงอาทิตย์ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือรัศมีของพวกเขามีขนาดเล็ก - ไม่เกิน 20 กม. ภายในนิวเคลียสของอะตอมมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันจึงก่อตัวเป็นสสารนิวเคลียร์ เป็นแรงดันจากด้านข้างที่ป้องกันไม่ให้ดาวนิวตรอนหดตัวมากขึ้น ดาวประเภทนี้มีความเร็วในการหมุนสูงมาก พวกมันสามารถทำการปฏิวัติได้หลายร้อยครั้งในหนึ่งวินาที กระบวนการเกิดเริ่มต้นจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่เกิดขึ้นระหว่างการล่มสลายของดาวด้วยแรงโน้มถ่วง
การระเบิดของซูเปอร์โนวาเป็นปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลงความสว่างของดาวอย่างรวดเร็ว ยิ่งไปกว่านั้นดวงดาวก็เริ่มค่อยๆและค่อยๆจางหายไป นี่คือขั้นตอนสุดท้ายของการพังทลายของแรงโน้มถ่วงจะสิ้นสุดลง หายนะทั้งหมดมาพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมาก
ควรสังเกตว่าชาวโลกสามารถมองเห็นได้ปรากฏการณ์นี้เป็นเพียงอดีตโพสต์แฟคโตเท่านั้น แสงมาถึงโลกของเรานานหลังจากการระบาด สิ่งนี้ทำให้เกิดความยากลำบากในการระบุลักษณะของซูเปอร์โนวา
หลังจากสิ้นสุดการบีบอัดแรงโน้มถ่วงในอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของดาวนิวตรอนอุณหภูมิของมันจึงสูงมาก (สูงกว่าอุณหภูมิของดวงอาทิตย์มาก) ดาวฤกษ์เย็นลงเนื่องจากการระบายความร้อนของนิวตริโน
ภายในไม่กี่นาทีอุณหภูมิของมันก็สามารถลงมา 100 ครั้ง ในอีกร้อยปีข้างหน้า - เพิ่มขึ้น 10 เท่า หลังจากความส่องสว่างของดาวฤกษ์ลดลงกระบวนการระบายความร้อนของมันจะช้าลงอย่างมาก
ในด้านหนึ่งไฟแสดงสถานะนี้จะปรากฏขึ้นน้ำหนักสูงสุดที่เป็นไปได้ของดาวนิวตรอนซึ่งแรงโน้มถ่วงถูกชดเชยด้วยก๊าซนิวตรอน สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้การล่มสลายของแรงโน้มถ่วงสิ้นสุดลงด้วยการปรากฏตัวของหลุมดำ ในทางกลับกันสิ่งที่เรียกว่าขีด จำกัด Oppenheimer-Volkov นั้นเป็นเกณฑ์ที่ต่ำกว่าสำหรับน้ำหนักของหลุมดำที่ก่อตัวขึ้นในระหว่างการวิวัฒนาการของดาวฤกษ์
เนื่องจากความไม่ถูกต้องหลายประการจึงเป็นการยากที่จะระบุความแน่นอนค่าของพารามิเตอร์นี้ อย่างไรก็ตามสันนิษฐานว่าอยู่ในช่วง 2.5 ถึง 3 มวลดวงอาทิตย์ ในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าดาวนิวตรอนที่หนักที่สุดคือ J0348 + 0432 น้ำหนักของมันมากกว่ามวลแสงอาทิตย์สองก้อน หลุมดำที่เบาที่สุดมีมวล 5-10 ดวง นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์อ้างว่าข้อมูลเหล่านี้เป็นการทดลองและเป็นที่กังวลเฉพาะดาวนิวตรอนและหลุมดำที่รู้จักกันในปัจจุบันและชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของวัตถุที่มีมวลมากกว่านี้
หลุมดำเป็นหนึ่งในสิ่งที่น่าอัศจรรย์ที่สุดปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในอวกาศ มันแสดงถึงขอบเขตของเวลาอวกาศที่แรงดึงดูดของโลกไม่อนุญาตให้วัตถุใด ๆ หลุดออกไปจากมัน แม้แต่ร่างกายที่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง (รวมถึงควอนต้าของแสงเอง) ก็ไม่สามารถละทิ้งมันไปได้ จนถึงปี 1967 หลุมดำถูกเรียกว่า "ดาวเยือกแข็ง" "ยุบ" และ "ดาวที่ยุบ"
หลุมดำมีสิ่งที่ตรงกันข้าม เรียกว่าหลุมขาว อย่างที่ทราบกันดีว่าเป็นไปไม่ได้เลยที่จะออกจากหลุมดำ ส่วนคนผิวขาวเจาะไม่ได้
นอกจากการพังทลายของแรงโน้มถ่วงแล้วเหตุผลการก่อตัวของหลุมดำอาจเป็นการยุบตัวที่ใจกลางดาราจักรหรือตาโปรโตกาแลกติก นอกจากนี้ยังมีทฤษฎีว่าหลุมดำปรากฏขึ้นอันเป็นผลมาจากบิ๊กแบงเช่นเดียวกับโลกของเรา นักวิทยาศาสตร์เรียกสิ่งเหล่านี้ว่าเป็นหลัก
มีหลุมดำหนึ่งหลุมในกาแล็กซี่ของเราซึ่งตามที่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์กล่าวว่ามันถูกสร้างขึ้นเนื่องจากการล่มสลายของวัตถุมวลยวดยิ่งด้วยแรงโน้มถ่วง นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าหลุมเหล่านี้เป็นนิวเคลียสของกาแลคซีหลายแห่ง
นักดาราศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกาแนะนำว่าขนาดของหลุมดำขนาดใหญ่สามารถประเมินได้ต่ำกว่ามาก สมมติฐานของพวกเขาตั้งอยู่บนความจริงที่ว่าสำหรับดาวที่จะไปถึงความเร็วที่พวกมันเคลื่อนที่ผ่านกาแล็กซี่ M87 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกของเรา 50 ล้านปีแสงมวลของหลุมดำที่อยู่ใจกลางกาแลคซี M87 จะต้องมีอย่างน้อย 6.5 พันล้านมวลแสงอาทิตย์ ในขณะนี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าน้ำหนักของหลุมดำที่ใหญ่ที่สุดคือ 3 พันล้านมวลแสงอาทิตย์นั่นคือน้อยกว่าสองเท่า
มีทฤษฎีว่าวัตถุเหล่านี้สามารถปรากฏเป็นผลมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อให้ว่าของขวัญดำควอนตัม เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดคือ 10-18 ม. และมวลน้อยที่สุดคือ 10-5 ก.
สำหรับการสังเคราะห์หลุมดำด้วยกล้องจุลทรรศน์นั้นมีการสร้าง Large Hadron Collider สันนิษฐานว่าด้วยความช่วยเหลือของมันไม่เพียง แต่จะสังเคราะห์หลุมดำเท่านั้น แต่ยังสามารถจำลองบิ๊กแบงซึ่งจะทำให้สามารถสร้างกระบวนการก่อตัวของวัตถุอวกาศจำนวนมากขึ้นใหม่รวมถึงดาวเคราะห์โลกด้วย อย่างไรก็ตามการทดลองล้มเหลวเนื่องจากไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะสร้างหลุมดำ
