중성자 별 질량의 상한과 블랙홀로 붕괴
질문에 대한 답변을 읽고있었습니다 (https://astronomy.stackexchange.com/questions/748/how-does-neutron-star-collapse-into-black-hole); 두 가지 주요 질문이있었습니다.
블랙홀의 정확한 하한 질량은 얼마입니까? 또는 더 정확하게 말하면, 거대한 별이 중성자 별에서 블랙홀로 변하는 경계는 무엇입니까?
가능한 최대 질량을 가진 중성자 별은 가능한 최소 질량 (플랑크 질량)을 흡수하여 블랙홀로 변할 수 있습니까?
답변
두 가지 질문에 차례로 대답하겠습니다.
좀 더 일반적인 질문에 대해서는 고전 일반 상대성 이론에서 블랙홀에 대한 질량 하한이 없습니다. 원하는만큼 크거나 작게 만들 수 있습니다. 더 정확한 질문에 대해, 비 회전 중성자 별의 상한선 은 태양 질량 2.1에서 2.3 사이 인 Tolman-Oppenheimer-Volkoff 한계 입니다. 이 외에도 중성자 별은 블랙홀로 붕괴됩니다.
우리는 아직 중성자 별의 내부에 대한 완전한 양적 이해가 없기 때문에 현재이 질문은 답할 수 없습니다. 그러나 우리의 중성자 별이 바깥쪽으로 증가하는 밀도를 가진 완벽한 유체로 만들어진 정적이고 구형 대칭 인 질량이라고 가정하면 우리는$$M<\frac{4Rc^2}{9G}$$ 어디 $R$ (영역) 반경입니다. $c$ 빛의 속도이고 $G$중력 상수입니다. 이것이 Buchdahl의 정리 입니다. 따라서 중성자 별이 위의 (상당히 합리적) 가정을 따르고 한계 (사례 일 수도 있고 아닐 수도 있음) 바로 아래로 올 수 있었다면 설명하는 상황에 해당 할 것입니다. 더 많은 질량을 밀어 넣으면 불가피하게 블랙홀로 붕괴 될 것입니다.