Приблизно через 5 мільярдів років Сонце досягне кінця свого життя, яке спалює ядерне паливо, і більше не зможе підтримувати себе проти власної гравітації. Зовнішні шари нашої зірки розійдуться (можливо, знищивши Землю в процесі), тоді як ядро руйнується в неймовірно щільний стан, залишаючи за собою зірковий залишок.
Якщо гравітаційний колапс зоряного ядра завершиться, зірковий залишок стане чорною дірою, областю простору й часу з настільки сильним гравітаційним впливом, що навіть світло не зможе вирватися з його лап.
Отже, чи стане Сонце чорною дірою, коли помре?
Одним словом, «ні», сонце просто не має того, що потрібно, щоб стати чорною дірою.
«Це дуже просто: Сонце недостатньо важке, щоб перетворитися на чорну діру», — сказав електронною поштою Live Science Ксав’єр Калмет, експерт із чорних дір і професор фізики з Університету Сассекса у Великій Британії.
Кілька умов впливають на те, чи може зірка стати чорною дірою, включаючи її склад, обертання та процеси, які керують її еволюцією, але головною вимогою є правильна кількість маси, сказав Калмет.
«Зірки, початкова маса яких у 20-25 разів перевищує масу нашого Сонця, можуть зазнати гравітаційного колапсу, необхідного для утворення чорних дір», — сказав Калмет.
Цей поріг, відомий як межа Толмена-Опенгеймера-Волкова, вперше був розрахований Дж. Робертом Оппенгеймером і його колегами. Наразі вчені вважають, що вмираюча зірка повинна залишити зоряне ядро, яке приблизно у два-три рази перевищує масу Сонця, щоб створити чорну діру. Отже, теоретично, якби Сонце вдвічі перевищувало нинішню масу, воно мало б шанс стати чорною дірою, чи не так?
Коли зірка виснажує ядерне паливо у своєму ядрі , ядерний синтез водню в гелій все ще відбувається в її зовнішніх шарах. Отже, коли ядро руйнується, зовнішні шари розширюються від зірки, і вона переходить у так звану фазу червоного гіганта.
Коли Сонце стане червоним гігантом приблизно через 6 мільярдів років — через мільярд років після того, як у нього закінчиться водень у його ядрі — воно розшириться до орбіти Марса, поглинувши внутрішні планети, можливо, включаючи Землю. Зовнішні шари червоного гіганта з часом охолонуть і поширяться, утворюючи планетарну туманність навколо тліючого ядра Сонця.
Масивні зірки, які створюють чорні діри, проходять кілька таких періодів колапсу та розширення, щоразу втрачаючи все більше маси. Це тому, що за високих тисків і температур таких важковаговиків зірки можуть злити важчі елементи. Це триває до тих пір, поки ядро зірки не буде зроблено із заліза, найважчого елемента, який може створити зірка, і зірка вибухне в наднову, втрачаючи ще більше маси.
За даними NASA, типові чорні діри із зірковою масою (найменший різновид, який спостерігали астрономи) у тридцять разів важчі за Сонце, але вони можуть бути такими ж масивними, як у 100 разів більше Сонця. Величезна чорна діра зіркової маси не починається таким чином; вона стає важчою, живлячись сусідніми газом і пилом і навіть тілами своєї зірки-компаньйона, якщо вона колись належала до подвійної системи.
Сонце, однак, ніколи не досягне стадії термоплавлення. Натомість Сонце стане білим карликом, щільною зіркою розміром із Землю, сказав Калмет. Отже, Земля ніколи не відчує хвилювання й жаху від того, що її поглинула чорна діра… якщо, звісно, весь Всесвіт уже не всередині однієї.