Oppenheimer-Volkov grænse
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den
version , der blev gennemgået den 30. august 2022; verifikation kræver
1 redigering .
Oppenheimer-Volkov-grænsen er den øvre grænse for massen af en ikke-roterende neutronstjerne , hvor den endnu ikke kollapser til et sort hul [1] . Hvis massen af neutronstjernen er mindre end denne værdi, kan trykket af den degenererede neutrongas ophæve tyngdekraften . Samtidig er Oppenheimer-Volkov-grænsen den nedre grænse for massen af sorte huller dannet under stjernernes udvikling .
Historie
Værdien er opkaldt efter R. Oppenheimer og J. M. Volkov , som publicerede i 1939 [2] - ved hjælp af udviklingen af R. C. Tolman , hvis artikel blev publiceret i samme tidsskrift [3] . I deres artikel estimerede Oppenheimer og Volkov denne grænse til 0,71 M ☉ [4] , dette estimat blev opnået ud fra tilstandsligningen , som ikke tog højde for neutron-neutron-frastødningen på grund af den stærke interaktion , som på det tidspunkt blev praktisk talt ikke undersøgt [5] [6] .
Tilstandsligningen for degenereret baryonisk stof med en ekstrem høj tæthed (~ 10 14 g/cm³ [7] ) kendes ikke nøjagtigt selv nu, og derfor er den nøjagtige værdi af den begrænsende masse af en neutronstjerne heller ikke kendt. I lang tid havde de bedste teoretiske estimater af Oppenheimer-Volkov-grænsen stor usikkerhed og varierede fra 1,6 til 3 Mʘ [1] [8] .
Gravitationsbølgeastronomi gjorde det muligt væsentligt at forfine Oppenheimer-Volkov-grænsen: ifølge analysen af GW170817- begivenheden ( neutronstjernefusion ), er den for en ikke-roterende neutronstjerne i området fra 2,01 til 2,16 solmasser. Massen af en hurtigt roterende neutronstjerne kan overstige denne værdi med omkring 20 % [9] .
Eksperimentelle data
Spørgsmålet om intervallet mellem de tungeste neutronstjerner og de letteste sorte huller er i øjeblikket åbent [10] [11] .
- Den mest massive (indtil videre opdagede) neutronstjerne PSR J0740+6620 har en masse på 2,17 Mʘ [12]
- Indtil 2008 blev GRO J1655-40 med en masse på 6,3 Mʘ betragtet som de mindst massive (af kendte) sorte huller [13] . I 2008 viste undersøgelser, at massen af det sorte hul XTE J1650-500 , opdaget i 2001, er 3,8 ± 0,5 solmasser [13] [14] , men denne erklæring blev senere trukket tilbage, et nyt skøn over dets masse - 9,7± 1,6 Mʘ [15] . En anden kandidat til status som det mest lavmassende sorte hul er GRO J0422+32 , hvis masse blev anslået til 3,97±0,95 M ʘ [16] , derefter til 2,1 M ʘ , hvilket sår tvivl om, hvorvidt denne genstand for sorte huller [10] .
- Gravitationsbegivenhed GW190814 - en kollision af et sort hul med en masse på 22,2-24,3 solmasser med et bestemt "mystisk objekt", hvis masse var 2,50-2,67 solmasser, blev registreret. Ifølge videnskabsmænd, der arbejder i LIGO - VIRGO -projektet, "ved vi ikke, om dette objekt er den tungeste kendte neutronstjerne eller det letteste kendte sorte hul, men under alle omstændigheder er det en rekord."
Se også
Noter
- ↑ 1 2 A Dictionary of Physics : [ eng. ] / Jonathan Law, Richard Rennie. - 7. - Oxford University Press, 2015. - S. 403. - 672 s. — ISBN 9780198714743 .
- ↑ J.R. Oppenheimer og G.M. Volkoff. Om massive neutronkerner: [ eng. ] // Fysisk gennemgang. - 1939. - T. 55, no. 4 (15. februar). - S. 374. - doi : 10.1103/PhysRev.55.374 .
- ↑ Richard C. Tolman. Statiske løsninger af Einsteins feltligninger for væskesfærer: [ eng. ] // Fysisk gennemgang. - 1939. - T. 55, no. 4 (15. februar). - S. 364. - doi : 10.1103/PhysRev.55.364 .
- ↑ Dette er mindre end Chandrasekhar-grænsen på 1,4 Mʘ , som allerede var kendt på det tidspunkt.
- ↑ SW Hawking, W. Israel. Tre hundrede års gravitation ] . - Cambridge University Press, 1989. - S. 226. - 690 s. — ISBN 9780521379762 .
- ↑ P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev. Neutronstjerner 1 : Ligning af tilstand og struktur. - New York, USA: Springer Science & Business Media, 2007. - S. 5. - 620 s. — (Astrophysics and Space Science Library). - ISBN 978-0-387-47301-7 .
- ↑ dette er især ~10 8 gange højere end tætheden af hvide dværge
- ↑ Ian Ridpath. A Dictionary of Astronomy : [ eng. ] . - Oxford: OUP, 2012. - S. 341. - 534 s. — ISBN 9780199609055 .
- ↑ Dmitry Trunin . Astrofysikere har specificeret den begrænsende masse af neutronstjerner , N + 1 (17. januar 2018). Arkiveret fra originalen den 25. marts 2019. Hentet 25. marts 2019.
- ↑ 1 2 Kreidberg, Laura; Bailyn, Charles D.; Farr, Will M.; Kalogera, Vicky. Massemålinger af sorte huller i røntgentransienter: er der en massegab? : [ engelsk ] ] // The Astrophysical Journal. - 2012. - T. 757, nr. 1 (4. september). - S. 36. - doi : 10.1088/0004-637X/757/1/36 .
- ↑ Ethan Siegel. Det mindste sorte hul i universet . Starter med et brag! . Medium.com (25. juni 2014). Hentet 23. november 2017. Arkiveret fra originalen 1. december 2017.
- ↑ Timur Keshelava. Den mest massive neutronstjerne er fundet . N+1 (19. april 2019). "Det mest nøjagtige teoretiske estimat for den øvre grænse er 2,16 solmasser, baseret på information om udstrålede gravitationsbølger i den eneste neutronstjernefusion, der hidtil er kendt. Ikke desto mindre, inden for grænserne af fejl, er disse værdier konsistente. Hentet 28. august 2019. Arkiveret fra originalen 28. august 2019. (ubestemt)
- ↑ 12 Andrea Thompson . Mindste sort hul fundet , Space.com: Science & Astronomy (1. april 2008). Arkiveret fra originalen den 12. februar 2018. Hentet 23. november 2017.
- ↑ NASA-forskere identificerer det mindste kendte sorte hul . NASA . Hentet 22. januar 2009. Arkiveret fra originalen 25. august 2011.
- ↑ Nickolai Shaposhnikov og Lev Titarchuk. Bestemmelse af sorte hul-masser i galaktiske sorte hul-binære filer ved brug af skalering af spektral- og variabilitetskarakteristika : [ eng. ] // The Astrophysical Journal. - 2009. - T. 699 (12. juni). - S. 453. - doi : 10.1088/0004-637X/699/1/453 .
- ↑ Gelino, Dawn M.; Harrison, Thomas E. GRO J0422+32: The Lowest Mass Black Hole? : [ engelsk ] ] // The Astrophysical Journal. - 2003. - T. 599, nr. 2. - S. 1254. - doi : 10.1086/379311 .
Links