Oppenheimer-Volkov gräns
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 30 augusti 2022; verifiering kräver
1 redigering .
Oppenheimer-Volkov-gränsen är den övre gränsen för massan av en icke-roterande neutronstjärna vid vilken den ännu inte kollapsar till ett svart hål [1] . Om neutronstjärnans massa är mindre än detta värde kan trycket från den degenererade neutrongasen eliminera tyngdkrafterna . Samtidigt är Oppenheimer-Volkov-gränsen den nedre gränsen för massan av svarta hål som bildas under stjärnornas utveckling .
Historik
Värdet är uppkallat efter R. Oppenheimer och J. M. Volkov , som publicerade 1939 [2] - med hjälp av utvecklingen av R. C. Tolman , vars artikel publicerades i samma tidskrift [3] . I sin artikel uppskattade Oppenheimer och Volkov denna gräns till 0,71 M ☉ [4] , denna uppskattning erhölls baserat på tillståndsekvationen , som inte tog hänsyn till neutron-neutron-repulsionen på grund av den starka interaktionen , som vid den tiden studerades praktiskt taget inte [5] [6] .
Tillståndsekvationen för degenererad baryonmateria med extremt hög densitet (~ 10 14 g/cm³ [7] ) är inte exakt känd ens nu, och därför är det exakta värdet av den begränsande massan för en neutronstjärna också okänt. Under lång tid hade de bästa teoretiska uppskattningarna av Oppenheimer-Volkov-gränsen stor osäkerhet och sträckte sig från 1,6 till 3 Mʘ [1] [8] .
Gravitationsvågsastronomi gjorde det möjligt att avsevärt förfina Oppenheimer-Volkov-gränsen: enligt analysen av händelsen GW170817 ( neutronstjärnefusion ), för en icke-roterande neutronstjärna ligger den i intervallet från 2,01 till 2,16 solmassor. Massan av en snabbt roterande neutronstjärna kan överstiga detta värde med cirka 20 % [9] .
Experimentella data
Frågan om intervallet mellan de tyngsta neutronstjärnorna och de lättaste svarta hålen är för närvarande öppen [10] [11] .
- Den mest massiva (hittills upptäckta) neutronstjärnan PSR J0740+6620 har en massa på 2,17 Mʘ [12]
- Fram till 2008 ansågs GRO J1655-40 med en massa på 6,3 Mʘ vara de minst massiva (av kända) svarta hålen [13] . Under 2008 visade studier att massan av det svarta hålet XTE J1650-500 , upptäckt 2001, är 3,8 ± 0,5 solmassor [13] [14] , men detta uttalande drogs senare tillbaka, en ny uppskattning av dess massa — 9,7± 1,6 Mʘ [15] . En annan kandidat för statusen för det mest lågmassa svarta hålet är GRO J0422+32 , vars massa uppskattades till 3,97±0,95 M ʘ [16] , sedan till 2,1 M ʘ , vilket ställer tvivel om huruvida detta objekt till svarta hål [10] .
- Gravitationshändelse GW190814 - en kollision av ett svart hål med en massa på 22,2-24,3 solmassor med ett visst "mystiskt objekt" vars massa var 2,50-2,67 solmassor registrerades. Enligt forskare som arbetar i LIGO - VIRGO- projektet "vet vi inte om detta objekt är den tyngsta kända neutronstjärnan eller det lättaste kända svarta hålet, men i alla fall är det ett rekord."
Se även
Anteckningar
- ↑ 1 2 A Dictionary of Physics : [ eng. ] / Jonathan Law, Richard Rennie. - 7. - Oxford University Press, 2015. - S. 403. - 672 sid. — ISBN 9780198714743 .
- ↑ J.R. Oppenheimer och G.M. Volkoff. Om massiva neutronkärnor: [ eng. ] // Fysisk granskning. - 1939. - T. 55, nr. 4 (15 februari). - S. 374. - doi : 10.1103/PhysRev.55.374 .
- ↑ Richard C. Tolman. Statiska lösningar av Einsteins fältekvationer för vätskesfärer: [ eng. ] // Fysisk granskning. - 1939. - T. 55, nr. 4 (15 februari). - S. 364. - doi : 10.1103/PhysRev.55.364 .
- ↑ Detta är mindre än Chandrasekhar-gränsen på 1,4 Mʘ , som redan var känd då.
- ↑ SW Hawking, W. Israel. Tre hundra år av gravitation ] . - Cambridge University Press, 1989. - S. 226. - 690 sid. — ISBN 9780521379762 .
- ↑ P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev. Neutronstjärnor 1 : Ekvation av tillstånd och struktur. - New York, USA: Springer Science & Business Media, 2007. - S. 5. - 620 sid. — (Astrophysics and Space Science Library). - ISBN 978-0-387-47301-7 .
- ↑ detta är i synnerhet ~10 8 gånger högre än tätheten hos vita dvärgar
- ↑ Ian Ridpath. A Dictionary of Astronomy : [ eng. ] . - Oxford: OUP, 2012. - S. 341. - 534 sid. — ISBN 9780199609055 .
- ↑ Dmitry Trunin . Astrofysiker har specificerat den begränsande massan för neutronstjärnor , N + 1 (17 januari 2018). Arkiverad från originalet den 25 mars 2019. Hämtad 25 mars 2019.
- ↑ 1 2 Kreidberg, Laura; Bailyn, Charles D.; Farr, Will M.; Kalogera, Vicky. Massmätningar av svarta hål i röntgentransienter: finns det ett massgap? : [ engelska ] ] // The Astrophysical Journal. - 2012. - T. 757, nr 1 (4 september). - S. 36. - doi : 10.1088/0004-637X/757/1/36 .
- ↑ Ethan Siegel. Det minsta svarta hålet i universum . Börjar med en smäll! . Medium.com (25 juni 2014). Hämtad 23 november 2017. Arkiverad från originalet 1 december 2017.
- ↑ Timur Keshelava. Den mest massiva neutronstjärnan har hittats . N+1 (19 april 2019). "Den mest exakta teoretiska uppskattningen för den övre gränsen är 2,16 solmassor, baserat på information om utstrålade gravitationsvågor i den enda neutronstjärnesammanslagningen som hittills känts till. Ändå, inom gränserna för fel, är dessa värden konsekventa. Hämtad 28 augusti 2019. Arkiverad från originalet 28 augusti 2019. (obestämd)
- ↑ 12 Andrea Thompson . Smallest Black Hole Found , Space.com: Science & Astronomy (1 april 2008). Arkiverad från originalet den 12 februari 2018. Hämtad 23 november 2017.
- ↑ NASA-forskare identifierar det minsta kända svarta hålet . NASA . Hämtad 22 januari 2009. Arkiverad från originalet 25 augusti 2011.
- ↑ Nickolai Shaposhnikov och Lev Titarchuk. Bestämning av svarthålsmassa i galaktiska svarthålsbinärer med användning av skalning av spektral- och variabilitetsegenskaper : [ 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? : [ engelska ] ] // The Astrophysical Journal. - 2003. - T. 599, nr 2. - S. 1254. - doi : 10.1086/379311 .
Länkar