Comstock Images/Stockbyte/Getty Images
Tyngdkraften styr kosmos. Det håller planeter i omloppsbana, formar födelsen av stjärnor och galaxer från stora gasmoln och styr slutligen döden av massiva stjärnor. När en stjärnas massa är tillräcklig – fastställd under dess bildande – kan dess egen gravitation kollapsa den till ett svart hål.
Nebulosor – stora interstellära moln av gas och damm – genomsyrar universum. Inom dem tillåter densitetsvariationer kall gas (strax över absolut noll) att smälta samman till klumpar. När en klump bildas inuti en tät region som kallas ett molekylärt moln, drar den till sig omgivande material. När massan ackumuleras höjer gravitationskompressionen kärntemperaturen:partiklar kolliderar oftare och med större kinetisk energi, vilket skapar förutsättningar för stjärnbildning.
Stjärnbildning tar ungefär 10 miljoner år från en interstellär klump. När kärnan värms upp avger den begynnande protostjärnan infraröd strålning. När den blir tillräckligt tät för att strålning fångas upp stiger kärntemperaturen tills den når cirka 10 miljoner K (≈18 miljoner°F). Vid denna tidpunkt antänds vätefusion och producerar tryck utåt som balanserar gravitationen. Stjärnan lägger sig i huvudsekvensen, en stabil fas som varar från hundratals miljoner till över en biljon år, under vilken dess radie och yttemperatur förblir i stort sett konstanta.
Stjärnor med en massa på 25×sol eller mer klassificeras som blå jättar. Deras enorma kärntryck driver fusion vid mycket högre temperaturer, vilket ger dem blåaktig ljusstyrka och yttemperaturer runt 20 000 K (≈35 450 ° F), jämfört med solens 6 000 K (≈10 340 ° F). De accelererade fusionshastigheterna får dessa stjärnor att tömma sin vätgasförsörjning på en liten bråkdel av solens livslängd i huvudsekvensen.
När en blå jätte har tömt sitt väte, drar kärnan ihop sig och antänder heliumfusion. När tyngre element smälter samman blir kärnan allt tätare. När kärnbränslet är slut överväldiga tyngdkraften allt inre tryck, vilket utlöser en kärnkollaps supernova som skjuter ut de yttre lagren. Om den kvarvarande massan överstiger cirka tre solmassor kan ingen känd kraft motverka gravitationen, och kärnan kollapsar till en singularitet – ett svart hål.
