न्यूट्रॉन स्टार द्रव्यमान की ऊपरी सीमा और एक ब्लैक होल में ढहना

Jan 12 2021

मैं एक प्रश्न के उत्तर पढ़ रहा था (https://astronomy.stackexchange.com/questions/748/how-does-neutron-star-collapse-into-black-hole); और मेरे दो प्रमुख प्रश्न थे:

  1. ब्लैक होल की सटीक निचली सीमा द्रव्यमान क्या है? या अधिक सटीक होने के लिए, वह कौन सी सीमा है जहां एक बड़ा तारा न्यूट्रॉन स्टार से ब्लैक होल में बदल जाता है?

  2. क्या अधिकतम संभव द्रव्यमान वाला एक न्यूट्रॉन तारा न्यूनतम संभव द्रव्यमान (प्लैंक द्रव्यमान) को अवशोषित करके एक ब्लैक होल में बदल सकता है?

जवाब

3 JohnDumancic Jan 12 2021 at 09:40

मैं आपके दोनों सवालों का बारी-बारी से जवाब दूंगा।

  1. आपके सामान्य प्रश्न के लिए, शास्त्रीय सामान्य सापेक्षता में, ब्लैक होल में द्रव्यमान की कोई कम सीमा नहीं होती है; आप इसे अपनी इच्छानुसार बड़ा या छोटा बना सकते हैं। आपके अधिक सटीक प्रश्न के लिए, एक गैर-घूर्णन न्यूट्रॉन स्टार की ऊपरी सीमा टॉल्मन-ओपेनहाइमर-वोल्कॉफ़ सीमा है , जो 2.1 से 2.3 सौर द्रव्यमान के बीच है। इसके अलावा, न्यूट्रॉन तारा एक ब्लैक होल में समा जाएगा।

  2. हमें अभी तक एक न्यूट्रॉन स्टार के इंटीरियर की सही मात्रात्मक समझ नहीं है, इसलिए वर्तमान में यह सवाल अचूक है। हालांकि, हमारे न्यूट्रॉन तारे का मानना ​​एक स्थिर, गोलाकार सममित द्रव्यमान है जो एक ऐसे तरल पदार्थ से बना है जो एक घनत्व के साथ बाहर की ओर बढ़ता है, तो हमारे पास होना चाहिए$$M<\frac{4Rc^2}{9G}$$ कहां है $R$ (क्षेत्र) त्रिज्या है, $c$ प्रकाश की गति है, और $G$गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक है। यह बुचडल की प्रमेय है । इसलिए, यदि एक न्यूट्रॉन स्टार ने ऊपर (काफी हद तक उचित) का पालन किया है, और सीमा के ठीक नीचे लाया जा सकता है (जो मामला हो सकता है या नहीं भी हो सकता है), तो यह आपके द्वारा वर्णित स्थिति में होगा; यहां तक ​​कि थोड़ा और अधिक द्रव्यमान में shoving अनिवार्य रूप से एक ब्लैक होल के पतन का कारण होगा।