Co to jest zapadanie grawitacyjne?
Zapadanie grawitacyjne (ang. gravitational collapse) to proces nieodwracalnego kurczenia się ciała astronomicznego pod wpływem własnej grawitacji, gdy siła grawitacji przewyższa ciśnienie wewnętrzne utrzymujące ciało w równowadze. Jest to fundamentalny mechanizm formowania się gwiazd, zwartych obiektów (białych karłów, gwiazd neutronowych, czarnych dziur) i galaktyk.
Etapy zapadania grawitacyjnego: protogwiazda – obłok molekularny traci równowagę (niestabilność Jeansa) i zapada się pod własnym ciężarem, nagrzewając się adiabatycznie aż do zapłonu fuzji jądrowej. Koniec życia masywnej gwiazdy – po wyczerpaniu paliwa jądrowego jądro zapada się w ciągu milisekund: dla mas 3 masy Słońca (granica Tolmana-Oppenheimera-Volkoffa) – czarna dziura, gdy żadna siła nie jest w stanie zatrzymać kolapsu. Grawitacyjny kolaps jądra masywnej gwiazdy jest motorem wybuchu supernowej Ib/c i II.
Zapadanie grawitacyjne jest jednym z najgwałtowniejszych procesów we Wszechświecie – kolaps jądra masywnej gwiazdy trwa ułamki sekundy i wyzwala więcej energii niż emisja Słońca przez całe życie. 99% tej energii jest emitowane przez neutrinos, co wykryto podczas supernowej 1987A (wykrycie 19 neutrin przez Kamiokande i IMB – pierwsze astronomiczne obserwacje neutrin). Zapadanie obłoków gazowych do protogwiazd trwa natomiast tysiące do milionów lat.