¿Es la estrella una fase necesaria en el ciclo de vida del agujero negro?

Ahora parece un hecho general que cuando el núcleo de una estrella masiva colapsa al final de su ciclo de vida, forma un agujero negro, ¿se puede formar un agujero negro saltándose la fase estelar por completo?

Depende: las estrellas con una masa de 130 a 250 masas solares pueden terminar en una supernova de inestabilidad de pares , que destruye la estrella.

Respuestas (3)

Hay objetos especulados conocidos como "agujeros negros primordiales" que podrían haber estado presentes en el origen del universo, o formados en sus primeras etapas a través de procesos actualmente desconocidos, pero no hay evidencia observacional de que tales objetos existan. Además, algunos modelos para la formación de agujeros negros supermasivos implican la coalescencia de una cantidad tan grande de materia que no lo llamarías estrella, a menos que sea algún tipo de superestrella supermasivo.

Alternativamente, la masa podría formar estrellas primero y luego fusionarse en el agujero negro supermasivo, pero esas estrellas no necesariamente tendrían que colapsar primero. De hecho, dado que gran parte de la masa que va a las estrellas va a estrellas de menor masa que no forman agujeros negros, parece probable que una fracción significativa, o incluso la mayoría, de la masa de los agujeros negros supermasivos no estuviera en un agujero negro. antes de caer en el agujero negro supermasivo.

Finalmente, dado que no sabemos mucho sobre la materia oscura, se supone que es posible que la materia oscura forme agujeros negros a través de algún mecanismo actualmente desconocido, pero no hay evidencia de que la materia oscura lo haga, y la idea de que la materia oscura podría estar ya en forma de agujeros negros no ha sido respaldado por búsquedas observacionales.

Así que diría que nuestra expectativa actual es que los agujeros negros supermasivos están hechos en gran parte de materia que no colapsó en una estrella masiva, y los agujeros negros de masa estelar podrían ser en su mayoría o en su totalidad materia que sí lo hizo.

Aquí hay una posible secuencia alternativa. Esto está fuera de mi cabeza.

Supongamos que de alguna manera (y bastante improbable en nuestro universo) hay una gran nube de partículas, todas las cuales tienen un número atómico mayor que Fe . Con el tiempo, esta nube se une bajo las leyes habituales de la gravedad. Pero debido a los altos números atómicos, no se puede lograr la presión y la densidad requeridas para la fusión. (De hecho, estos elementos, aunque se fusionen, no liberan energía sino que la absorben). La coalescencia continua conduce al colapso del agujero negro.

Repito: no tengo el conocimiento de las diversas condiciones necesarias para el colapso, por lo que esto puede no ser posible. Pero más o menos esto es lo que se describe en el enlace a oup proporcionado en la respuesta negativa.

En la evolución muy temprana del universo, los agujeros negros primordiales podrían haberse formado antes de que hubiera estrellas.

El universo primitivo era muy denso y pequeñas variaciones en la densidad podían hacer que las regiones sufrieran un colapso gravitatorio, formando agujeros negros. Estos agujeros negros no se habrían formado a partir de una estrella y podrían estar fuera del rango de masas de un agujero negro formado a partir del colapso del núcleo de una estrella masiva. Según el modelo que utilice para la escala de falta de homogeneidad en el Universo temprano, estos agujeros negros podrían tener masas entre un miligramo y varios miles de veces la masa del sol.

Es posible que algunos de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias hayan sido agujeros negros primordiales. (pero esto es especulativo)