¿Por qué la estrella que creó el agujero negro no es un agujero negro?

Tienes razón al decir que una estrella pierde gran parte de su masa en una supernova. Sin embargo, hay una razón por la cual la estrella aún se convierte en un agujero negro. En realidad, supongo que la pregunta aquí es "¿Por qué una estrella no se convierte en un agujero negro antes de que se convierta en una supernova?"

Hay una razón para una supernova (supongo que estás hablando de supernovas de tipo II, que resultan de estrellas increíblemente masivas). Las estrellas experimentan una fusión nuclear, y esto conduce a una "presión térmica", que contrarresta la fuerza de la gravedad. Sin esta presión, la gravedad haría que una estrella suficientemente grande colapsara sobre sí misma. El colapso gravitacional ocurre cuando no hay suficiente presión para contrarrestar la gravedad; el resultado es una supernova espectacular. Entonces, las estrellas solo se convierten en agujeros negros (u otros objetos compactos, como las estrellas de neutrones) cuando no pueden producir suficiente energía para contrarrestar la fuerza de la gravedad debido a su propia masa.

En cuanto a la primera parte de su pregunta (perdón por responder al revés), la luz en el área de un agujero negro no puede escapar si está dentro de su horizonte de eventos o en una trayectoria hacia él. El radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira es su radio de Schwarzschild, que es proporcional a la masa del agujero negro. La razón por la que esto no es aplicable en las estrellas es porque el radio de Schwarzschild en las estrellas está muy adentro de su interior, y no hay un campo gravitatorio lo suficientemente fuerte como para producir un horizonte de eventos que atrape la luz cerca de él.

Referencia de presión térmica: https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_collapse

Espero que esto ayude.

Los agujeros negros se crean porque el núcleo de la estrella se vuelve muy denso , no solo porque la estrella es masiva. Antes de la creación del agujero negro, el núcleo puede crear suficiente presión hacia el exterior para evitar que el núcleo colapse gravitacionalmente a la densidad necesaria para crear un agujero negro.

En realidad, una supernova puede ser necesaria en la creación de un agujero negro estelar.

Al final de sus vidas, los núcleos de las estrellas masivas están hechos principalmente de núcleos de pico de hierro de los que no se puede extraer más energía de fusión. Para soportar su peso, estas estrellas dependen de la presión de degeneración de electrones, la presión causada por el principio de exclusión de Pauli que permite que no más de un electrón comparta el mismo estado cuántico.

En principio, una estrella podría soportar la presión de la degeneración para siempre a medida que se enfría gradualmente; este es el destino de la mayoría de las enanas blancas.

Sin embargo, el núcleo de una estrella masiva es demasiado grande para que funcione. La densidad aumenta hasta que todos los electrones se mueven a una velocidad cercana a la de la luz y eso es lo más alto que puede llegar a ser la presión de degeneración. Si el núcleo supera la masa de Chandrasekhar, colapsará y, al hacerlo, el resto de la estrella colapsará con él (un poco más lentamente).

El colapso se desencadena por la eliminación de electrones por captura de electrones en los núcleos para formar neutrones. En algún momento, se producen suficientes neutrones para que la presión de degeneración de neutrones detenga o al menos retrase el colapso. Esto y la liberación de una gran cantidad de energía potencial gravitacional son, en última instancia, lo que impulsa una explosión de supernova. Pero si no se detiene el colapso, ni siquiera la presión de degeneración de los neutrones sostendrá a la estrella y el colapso en un agujero negro será inevitable. Se alcanza un estado de agujero negro una vez que una proporción de su masa se comprime dentro de su radio de Schwarzschild.$r_s = 2GM/c^2$. es decir, una vez que su densidad alcanza

En otras palabras, es la densidad del material lo que determina en gran medida si algo se convierte en un agujero negro. La masa es sólo un parámetro indirecto.

La estrella antes de convertirse en un agujero negro tiene lo que se conoce como presión de radiación, es decir, la fusión de elementos que crea explosiones nucleares. Esta presión de radiación hacia afuera contrarresta la fuerza de gravedad hacia adentro, pero cuando la estrella finalmente se queda sin combustible, la presión de radiación se detiene. Por lo tanto, la única fuerza que queda es la gravedad. Luego, la gravedad atrae lo que queda de la estrella después de la supernova hacia adentro en un núcleo profundo y denso que luego forma el agujero negro.

Que un objeto sea un agujero negro no solo está determinado por su masa. Está determinado por si esa masa está completamente dentro de su radio de Schwarzschild .

En principio, cualquier objeto puede ser un agujero negro si toda su masa se concentra en un volumen suficientemente pequeño.

Por ejemplo, el radio de Schwarzschild del Sol es de unos 3,0 km, pero su radio real es de unos 700.000 km. Podría convertirse en un agujero negro solo si se comprimiera hasta un radio de 3,0 km.

Una forma mucho más fácil de pensar en esto es considerar las nubes en el cielo. Contienen de cientos a miles de galones de moléculas de agua, pero están muy dispersas. Igual que una nube de hidrógeno antes de crear una estrella. Cuando compactas moléculas en un espacio más reducido, obtienes un campo gravitatorio más fuerte en las inmediaciones del objeto. La cantidad de moléculas en un espacio específico dicta la "fuerza" del campo gravitatorio. Cuando una estrella explota, pierde masa, pero lo que queda se compacta en un espacio infinitamente pequeño para crear un campo gravitatorio más fuerte. Un radio de Swarzchild se calcula utilizando la masa existente de una estrella y viendo cuánto espacio necesitamos meter esa cantidad de masa para superar la velocidad de la luz, pero no considera cuánta masa queda después de una explosión de supernova. Y en cuanto a "