中性子星の質量の上限とブラックホールへの崩壊

Question

質問に関する回答を読んでいました（https://astronomy.stackexchange.com/questions/748/how-does-neutron-star-collapse-into-black-hole）; そして私は2つの主要な質問をしました：

1. ブラックホールの正確な下限質量はどれくらいですか？もっと正確に言えば、巨大な星が中性子星からブラックホールに変わる境界は何ですか？

2. 可能な最小の質量（プランク質量）を吸収するだけで、可能な最大の質量を持つ中性子星をブラックホールに変えることができますか？

Answer 1

両方の質問に順番に答えます。

1. あなたのより一般的な質問については、古典的な一般相対性理論では、ブラックホールに質量の下限はありません。好きなだけ大きくしたり小さくしたりできます。より正確な質問として、非回転中性子星の上限はトルマン-オッペンハイマー-ボルコフ限界であり、これは2.1から2.3の太陽質量です。これを超えると、中性子星はブラックホールに崩壊します。

2. 中性子星の内部についてはまだ完全に定量的に理解されていないため、現在この質問には答えられません。しかし、私たちの中性子星が、密度が外側に向かって増加する完全流体でできた静的な球対称質量であると仮定すると、$$M<\frac{4Rc^2}{9G}$$ どこ $R$ （面積）半径は、 $c$ は光速であり、 $G$は重力定数です。これがブフダールの定理です。したがって、中性子星が上記の（かなり合理的な）仮定に従い、限界のすぐ下に到達することができた場合（そうである場合とそうでない場合があります）、それはあなたが説明する状況になります。もう少しでも質量を押し込むと、必然的にブラックホールへの崩壊を引き起こします。