آیا ممکن است خورشید روزی به سیاه‌چاله تبدیل شود؟

آستانه‌ی جرمی یادشده که به حد تولمان، اوپنهایمر، ولکوف هم معروف است اولین بار توسط جی‌ رابرت اوپنهایمر و همکاران او به دست آمد. در حال حاضر، دانشمندان تصور می‌کنند که یک ستاره‌ی در حال مرگ برای ایجاد سیاه‌چاله باید هسته‌ای با جرم تقریبا دو تا سه برابر خورشید را از خود به جا بگذارد. بنابراین اگر خورشید روی کاغذ دوبرابر جرم فعلی‌اش را داشت، آیا می‌توانست به سیاه‌چاله تبدیل شود؟ باز هم خیر.

وقتی ستاره‌ای سوخت هسته‌ای خود را به پایان می‌رساند، همجوشی هسته‌ای هیدروژنی و تبدیل آن به هلیوم هنوز در لایه‌های بیرونی رخ می‌دهد؛ بنابراین با فروپاشی هسته، لایه‌های بیرونی ستاره منبسط می‌شوند و ستاره وارد فاز غول سرخ می‌شود.

وقتی خورشید در حدود ۶ میلیارد سال آینده به غول سرخ تبدیل شود (یک میلیارد سال پس از اتمام هیدروژن هسته این اتفاق رخ می‌دهد) تا مدار مریخ منبسط خواهد شد و سیاره‌های داخلی مثل عطارد و زهره و احتمالا زمین را خواهد بلعید. لایه‌های بیرونی غول سرخ به‌مرور زمان سرد شده و برای شکل‌گیری سحابی سیاره‌ای در اطراف هسته‌ی سوزان خورشید پخش می‌شوند.

ستاره‌های سنگینی که سرنوشتشان به سیاه‌چاله ختم می‌شود، معمولا دوره‌های فروپاشی و انبساط متعددی را می‌گذرانند و هر بار جرم بیشتری را از دست می‌دهند. دلیل این مسئله هم فشارها و دماهای بالای این ستاره‌ها است که به همجوشی عنصرهای سنگین‌تر می‌انجامد. این روند تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که هسته‌ی ستاره به آهن تبدیل شود که سنگین‌ترین عنصری است که یک ستاره می‌تواند تولید کند و درنهایت، ستاره در انفجار موسوم به ابرنواختر منفجر می‌شود و جرم بیشتری را از دست می‌دهد.

به نقل از ناسا، سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای که در گروه کوچک‌ترین انواع سیاه‌چاله‌های رصدشده قرار دارند، ۱۰ برابر سنگین‌تر از خورشید هستند، اما می‌توانند تا ۱۰۰ برابر جرم خورشید هم رشد کنند. سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای با تغذیه از گازها و غبار اطراف و حتی اجرام ستاره‌های همراهشان در سیستم‌های دوتایی، سنگین‌تر می‌شوند.

با این‌حال خورشید هرگز نمی‌تواند به مرحله‌ی همجوشی آهن برسد. بلکه در نهایت به کوتوله‌ سفید تبدیل می‌شود که ستاره‌ای چگال در ابعاد زمین است؛ بنابراین زمین هرگز با خطر بلعیده شدن توسط یک سیاه‌چاله روبه‌رو نخواهد شد.