La pesanteur est une force puissante: elle maintient les planètes en rotation autour du soleil, et elle est même responsable de la formation des planètes, ainsi que du soleil, à partir des nébuleuses . Non seulement cela, c'est la force qui détruit finalement des étoiles comme le soleil quand elles manquent d'hydrogène pour brûler. Si une étoile est assez grande - ce qui est déterminé quand elle se forme - la gravité peut le transformer en un trou noir.

Bouquets de poussière

Les nébuleuses sont des nuages ​​de poussière et de gaz qui envahissent le univers. La matière à l'intérieur d'une nébuleuse donnée est distribuée de manière inégale, et la température est basse - juste au-dessus du zéro absolu. À ces températures, les molécules de gaz se lient ensemble pour former des touffes, et une grappe qui pousse dans une région dense d'une nébuleuse - appelée nuage moléculaire - peut commencer à attirer la matière vers elle-même. Au fur et à mesure que la touffe se développe, la température au cœur augmente parce que l'attraction gravitationnelle augmente la densité et l'énergie cinétique des particules, qui se heurtent de plus en plus fréquemment et avec de plus en plus d'énergie.

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Il faut environ 10 millions d'années pour qu'une étoile se forme à partir d'une touffe de poussière intergalactique. Lorsque la température du noyau augmente, il devient un protostar et émet de la lumière infrarouge, mais lorsque le noyau devient plus dense et opaque, cette énergie est piégée, ce qui accélère le chauffage. Lorsque la température centrale atteint 10 millions de Kelvin (18 millions de degrés Fahrenheit), la fusion de l'hydrogène commence, et la pression extérieure de cette réaction équilibre la force de compression de la gravitation. L'étoile entre dans sa séquence principale, qui peut durer de 100 millions à plus d'un billion d'années, selon la masse de l'étoile. Pendant sa séquence principale, l'étoile maintient un rayon et une température fixes.

Étoiles géantes bleues

Les très grandes étoiles, qui ont une masse de 25 fois ou plus celle du soleil, peuvent devenir noires des trous. En raison de la pression énorme générée au cœur d'une étoile massive, il brûle plus chaud et plus rapidement qu'une étoile plus petite. Ces étoiles, lorsqu'elles sont dans leur séquence principale, brûlent avec une lumière bleutée et peuvent avoir des températures de surface de 20 000 Kelvin (35 450 Fahrenheit). En comparaison, la température de surface du soleil est seulement d'environ 6 000 Kelvin (10 340 degrés Fahrenheit). Parce qu'il brûle tellement chaud, une étoile massive peut manquer d'hydrogène en une fraction du temps qu'il faut pour qu'une étoile de la taille d'un soleil brûle.

Formation d'un trou noir

Quand un géant bleu est à court d'hydrogène, son noyau commence à s'effondrer, ce qui génère une pression suffisante pour initier la fusion de l'hélium. D'autres réactions de fusion se produisent lorsque le noyau continue de s'effondrer, et à un certain point, l'étoile s'écoule du matériau fusible. À un point critique, le noyau implose dans ce qu'on appelle une supernova, qui souffle l'enveloppe extérieure de l'étoile dans l'espace. Si la matière restait après que la supernova ait une masse de trois fois ou plus celle du soleil, rien ne peut empêcher la gravité de s'effondrer en un point à masse infinie. Ce point est un trou noir.