ฉันจะตอบคำถามของคุณทั้งสองข้อ

สำหรับคำถามทั่วไปของคุณในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปแบบคลาสสิกไม่มีการ จำกัด มวลต่ำกว่าของหลุมดำ คุณอาจทำให้มันใหญ่หรือเล็กได้ตามที่คุณต้องการ สำหรับคำถามที่แม่นยำยิ่งขึ้นขอบเขตบนของดาวนิวตรอนที่ไม่หมุนคือขีด จำกัด Tolman-Oppenheimer-Volkoffซึ่งอยู่ระหว่าง 2.1 ถึง 2.3 มวลดวงอาทิตย์ นอกเหนือจากนี้ดาวนิวตรอนจะยุบตัวเป็นหลุมดำ
เรายังไม่มีความเข้าใจเชิงปริมาณที่สมบูรณ์แบบเกี่ยวกับการตกแต่งภายในของดาวนิวตรอนดังนั้นในตอนนี้คำถามนี้จึงไม่สามารถตอบได้ อย่างไรก็ตามการสมมติว่าดาวนิวตรอนของเราเป็นดาวฤกษ์ที่คงที่ซึ่งมีมวลสมมาตรทรงกลมซึ่งทำจากของไหลที่สมบูรณ์แบบซึ่งมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นจากภายนอกเราจะต้องมี$$M<\frac{4Rc^2}{9G}$$ ที่ไหน $R$ คือรัศมี (areal) $c$ คือความเร็วแสงและ $G$คือค่าคงที่ความโน้มถ่วง นี่คือทฤษฎีบท Buchdahl ของ ดังนั้นหากดาวนิวตรอนปฏิบัติตามเงื่อนไขข้างต้น (ค่อนข้างสมเหตุสมผล) และสามารถถูกนำมาให้ต่ำกว่าขีด จำกัด (ซึ่งอาจเป็นหรือไม่เป็นเช่นนั้น) ก็จะอยู่ในสถานการณ์ที่คุณอธิบาย การผลักมวลออกไปอีกเล็กน้อยจะทำให้หลุมดำยุบลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ขีด จำกัด บนของมวลดาวนิวตรอนและยุบเป็นหลุมดำ

คำตอบ