Скорее всего ты слышал, что все они получаются из умирающих звезд разных размеров. Но почему так много вариантов и чем они различаются? Все дело в плотности вещества и начальной массе звезды.

Когда вещество неплотное, оно летает в качестве облака из газа или пыли. Если его уплотнить, получится знакомое нам твердое вещество, вроде обычной воды, камня или, например, собаки. Если объект очень маленький, то его собственный вес никак не влияет на строение вещества, и собака внутри состоит из тех же атомов, что и снаружи. Однако, когда речь заходит об объектах размером со звезду, в дело вступает гравитация.

Когда звезда умирает, гравитация сжимает ее так сильно, как только может, и в процессе сжатия с веществом могут произойти интересные изменения.

Маленькие звезды схлопываются в белые карлики, ломая атомы и превращая вещество в кучку осколков атомов – атомных ядер и электронов отдельно друг от друга. На большее силы их гравитации просто не хватает. Представь, что у тебя в руках была горсть свежего пушистого снега, но ты смял ее до плотного и маленького снежка, ломая снежинки. Примерно так же Солнце может сжаться до размеров Земли, превращаясь в белый карлик.

Средние звезды превращаются в нейтронные звезды, где содержимое атомов не просто ломается, но и плотно спрессовывается. В белом карлике еще довольно много заряженных частиц. Частицы с одним знаком так же плохо соединяются друг с другом, как одинаковые полюса магнитов. Протоны отталкиваются от протонов, электроны от электронов, и эти силы еще пытаются поддерживать вещество изнутри. В нейтронной звезде электроны вдавливаются в протоны и получаются нейтроны. У нейтронов нет заряда, а поэтому они гораздо охотнее спрессовываются в нейтронную кашу (да, это научный термин), и расстояние между ними еще меньше, чем между заряженными частицами.

Превращение в нейтронную звезду сопровождается взрывом сверхновой, и бо́льшую часть звезды разносит по окрестностям. В нейтронную звезду превращается только ядро весом чуть больше Солнца. Вся эта масса впихивается в объем размером с крупный город вроде Москвы.

Большие звезды превращаются в черные дыры, и как выглядит их вещество, не представляет вообще никто. Предполагается, что все вещество стягивается в бесконечно маленькую точку, которая называется сингулярностью. Для этого изначальная звезда должна весить больше 25 сложенных в кучу солнц, а в черную дыру превращается только ядро весом от двух Солнц.