El colapso gravitatorio es el desmoronamiento hacia adentro de un cuerpo estelar debido al efecto de su propia gravedad hasta formar un agujero negro. Debido a que la gravedad es comparativamente más débil que las otras fuerzas fundamentales el colapso gravitatorio sólo es posible con grandes masas cuando el efecto de la interacción gravitatoria en el sistema se vuelve más importante que el efecto del resto de fuerzas. Los sistemas que pueden sufrir colapso gravitatorio son estrellas (que pueden dar lugar a supernovas, estrellas de neutrones o agujeros negros) o grupos masivos de estrellas como los cúmulos globulares o las galaxias en su parte más densas.
Colapso gravitatorio de una estrella con simetría esférica.
NGC 6745 comporta densidades tan altas como para desencadenar la formación de estrellas a través del colapso gravitatorio.
En un cuerpo estable, la compresión debida a la gravedad se equilibra con la presión interna del cuerpo en la dirección opuesta (la gravedad tiende a mover la masa de un sistema, con un momento angular suficientemente bajo, hacia el centro de masa del sistema). La presión interna procede básicamente de la presión de no-degeneración de los fermiones de la materia. Para masas moderadas la presión del gas de electrones da lugar a una enana blanca. Si la masa sobrepasa el llamado límite de Chandrasekhar entonces una enana blanca no es estable y la presión ejercida por los electrones no es suficiente por lo que se da la reacción:
y los electrones y protones desaparecen dando lugar a una estrella de neutrones. También existe un límite para las estrellas de neutrones y de ser superado se forma un agujero negro que se expande hasta consumir completamente la estrella.
Introducción
La presión gravitatoria en una estrella comprime la materia y eleva su temperatura suficientemente para que se inicien las reacciones nucleares en el hidrógeno y el helio, la generación de energía por las reacciones nucleares expande algo la estrella y durante la mayor parte de la vida de la estrella mantiene un equilibrio con la propensión gravitatoria a comprimir la estrella. Al final de la vida de la estrella la gravedad llega a predominar sobre las fuerzas de origen térmico y la estrella puede llegar a contraerse notoriamente. Según sus características de masa y la forma de colapso puede dar lugar a la formación de una estrella compacta. Existen tres tipos de estrellas compactas; por orden de menos a más compacta son:
Las enanas blancas sostenidas por la presión de degeneración de los electrones,
Las estrellas de neutrones, sostenidas por la presión de degeneración de los neutrones y la interacción repulsiva neutrón-neutrón a corta distancia.
Los agujeros negros, cuya física interna se desconoce pero podría consistir en una curvatura espacio-temporal grande que albergara una singularidad espaciotemporal (que no es otra cosa que una región exótica del espacio-tiempo sobre la que la física convencional no puede responder nada sobre su estructura).
Colapso de estrella con simetría esférica
Este problema fue abordado por Oppenheimer y Snyder en un artículo clásico de 1939. Estos autores estudiaron el caso un tanto idealizado de una estrella esférica que no tiene momento angular. Se sabe que pequeñas desviaciones de estas condiciones tienen las mismas propiedades básicas, pero el colapso de distribuciones de masas no esféricas o con grandes momentos angulares es notablemente diferente. Una estrella esférica sin momento angular al colapsarse da un lugar a un agujero negro de Schwarzschild, mientras que si el momento angular es importante se tiene un agujero negro de Kerr.
Oppenheimer, J. R., & Snyder, H. (1939). "On continued gravitational contraction". Physical Review, 56(5), 455.
Enlaces externos
Gravitational collapse on arxiv.org
Datos:Q329273
Diciembre 21, 2021
colapso, gravitatorio, colapso, gravitatorio, desmoronamiento, hacia, adentro, cuerpo, estelar, debido, efecto, propia, gravedad, hasta, formar, agujero, negro, debido, gravedad, comparativamente, más, débil, otras, fuerzas, fundamentales, colapso, gravitatori. El colapso gravitatorio es el desmoronamiento hacia adentro de un cuerpo estelar debido al efecto de su propia gravedad hasta formar un agujero negro Debido a que la gravedad es comparativamente mas debil que las otras fuerzas fundamentales el colapso gravitatorio solo es posible con grandes masas cuando el efecto de la interaccion gravitatoria en el sistema se vuelve mas importante que el efecto del resto de fuerzas Los sistemas que pueden sufrir colapso gravitatorio son estrellas que pueden dar lugar a supernovas estrellas de neutrones o agujeros negros o grupos masivos de estrellas como los cumulos globulares o las galaxias en su parte mas densas Colapso gravitatorio de una estrella con simetria esferica NGC 6745 comporta densidades tan altas como para desencadenar la formacion de estrellas a traves del colapso gravitatorio En un cuerpo estable la compresion debida a la gravedad se equilibra con la presion interna del cuerpo en la direccion opuesta la gravedad tiende a mover la masa de un sistema con un momento angular suficientemente bajo hacia el centro de masa del sistema La presion interna procede basicamente de la presion de no degeneracion de los fermiones de la materia Para masas moderadas la presion del gas de electrones da lugar a una enana blanca Si la masa sobrepasa el llamado limite de Chandrasekhar entonces una enana blanca no es estable y la presion ejercida por los electrones no es suficiente por lo que se da la reaccion p e n n e displaystyle mbox p mbox e rightarrow mbox n nu mbox e y los electrones y protones desaparecen dando lugar a una estrella de neutrones Tambien existe un limite para las estrellas de neutrones y de ser superado se forma un agujero negro que se expande hasta consumir completamente la estrella Indice 1 Introduccion 2 Colapso de estrella con simetria esferica 3 Vease tambien 4 Referencias 4 1 Bibliografia 4 2 Enlaces externosIntroduccion EditarLa presion gravitatoria en una estrella comprime la materia y eleva su temperatura suficientemente para que se inicien las reacciones nucleares en el hidrogeno y el helio la generacion de energia por las reacciones nucleares expande algo la estrella y durante la mayor parte de la vida de la estrella mantiene un equilibrio con la propension gravitatoria a comprimir la estrella Al final de la vida de la estrella la gravedad llega a predominar sobre las fuerzas de origen termico y la estrella puede llegar a contraerse notoriamente Segun sus caracteristicas de masa y la forma de colapso puede dar lugar a la formacion de una estrella compacta Existen tres tipos de estrellas compactas por orden de menos a mas compacta son Las enanas blancas sostenidas por la presion de degeneracion de los electrones Las estrellas de neutrones sostenidas por la presion de degeneracion de los neutrones y la interaccion repulsiva neutron neutron a corta distancia Los agujeros negros cuya fisica interna se desconoce pero podria consistir en una curvatura espacio temporal grande que albergara una singularidad espaciotemporal que no es otra cosa que una region exotica del espacio tiempo sobre la que la fisica convencional no puede responder nada sobre su estructura Colapso de estrella con simetria esferica EditarEste problema fue abordado por Oppenheimer y Snyder en un articulo clasico de 1939 Estos autores estudiaron el caso un tanto idealizado de una estrella esferica que no tiene momento angular Se sabe que pequenas desviaciones de estas condiciones tienen las mismas propiedades basicas pero el colapso de distribuciones de masas no esfericas o con grandes momentos angulares es notablemente diferente Una estrella esferica sin momento angular al colapsarse da un lugar a un agujero negro de Schwarzschild mientras que si el momento angular es importante se tiene un agujero negro de Kerr Vease tambien EditarBig Crunch Nave estelar de agujero negroReferencias EditarBibliografia Editar Oppenheimer J R amp Snyder H 1939 On continued gravitational contraction Physical Review 56 5 455 Enlaces externos Editar Gravitational collapse on arxiv org Datos Q329273 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Colapso gravitatorio amp oldid 138001790, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
