astro.wikisort.org - Наука
Предел Оппенгеймера — Волкова — верхний предел массы невращающейся нейтронной звезды, при которой она ещё не коллапсирует в чёрную дыру[1]. Если масса нейтронной звезды меньше этого значения, давление вырожденного нейтронного газа может компенсировать силы гравитации. Одновременно предел Оппенгеймера — Волкова является нижним пределом массы чёрных дыр, образующихся в ходе эволюции звёзд.
История
Величина названа по именам Р. Оппенгеймера и Дж. М. Волкова, опубликовавших в 1939 году[2] — используя наработки Р. Ч. Толмена, статья которого была напечатана в том же журнале[3]. В своей статье Оппенгеймер и Волков оценили этот предел в 0,71 M☉[4], эта оценка была получена исходя из уравнения состояния, в котором не учитывалось нейтрон-нейтронное отталкивание за счёт сильного взаимодействия, которое на тот момент практически не было изучено[5][6].
Уравнение состояния вырожденной барионной материи с крайне высокой плотностью (~ 1014 г/см³[7]) в точности неизвестно и сейчас, в связи с чем неизвестно и точное значение предельной массы нейтронной звезды. Долгое время лучшие теоретические оценки предела Оппенгеймера — Волкова имели большую неопределенность и лежали в пределах от 1,6 до 3 Mʘ[1][8].
Гравитационно-волновая астрономия позволила существенно уточнить предел Оппенгеймера — Волкова: по результатам анализа события GW170817 (слияние нейтронных звёзд), для невращающейся нейтронной звезды он находятся в диапазоне от 2,01 до 2,16 масс Солнца. Масса быстро вращающейся нейтронной звезды может превышать это значение примерно на 20 %[9].
Экспериментальные данные
Вопрос об интервале между самыми тяжёлыми нейтронными звёздами и самыми лёгкими чёрными дырами в настоящий момент открыт[10][11].
- Самая массивная (из открытых к настоящему времени) нейтронная звезда PSR J0740+6620 имеет массу 2,17 Mʘ[12]
- Самой маломассивной (из известных) чёрной дырой до 2008 г. считалась GRO J1655-40 с массой 6,3 Mʘ[13]. В 2008 г. исследования показали, что масса чёрной дыры XTE J1650-500, открытой в 2001 г., составляет 3,8±0,5 солнечной массы[13][14], однако позже это заявление было отозвано, новая оценка её массы — 9,7±1,6 Mʘ[15]. Ещё одним кандидатом на статус самой маломассивной чёрной дыры является GRO J0422+32, масса которой оценивалась в 3,97±0,95 Mʘ[16], затем — в 2,1 Mʘ, что ставит под сомнение принадлежность этого объекта к чёрным дырам[10].
- Гравитационное событие GW190814 — было зарегистрировано столкновение чёрной дыры массой 22.2-24.3 солнечных с неким «загадочным объектом» масса которого составила 2.50-2.67 солнечных. По заявлением ученых работающих в проекте LIGO-VIRGO «мы не знаем, является ли этот объект самой тяжелой из известных нейтронных звезд или самой легкой из известных черных дыр, но в любом случае это рекорд».
См. также
Примечания
- A Dictionary of Physics : [англ.] / Jonathan Law, Richard Rennie. — 7. — Oxford University Press, 2015. — С. 403. — 672 с. — ISBN 9780198714743.
- J. R. Oppenheimer and G. M. Volkoff. On Massive Neutron Cores : [англ.] // Physical Review. — 1939. — Т. 55, вып. 4 (15 February). — С. 374. — doi:10.1103/PhysRev.55.374.
- Richard C. Tolman. Static Solutions of Einstein's Field Equations for Spheres of Fluid : [англ.] // Physical Review. — 1939. — Т. 55, вып. 4 (15 February). — С. 364. — doi:10.1103/PhysRev.55.364.
- Это меньше предела Чандрасекара — 1,4 Mʘ, уже известного в то время
- S. W. Hawking, W. Israel. Three Hundred Years of Gravitation : [англ.]. — Cambridge University Press, 1989. — С. 226. — 690 с. — ISBN 9780521379762.
- P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev. Neutron Stars 1 : Equation of State and Structure. — New York, USA : Springer Science & Business Media, 2007. — С. 5. — 620 с. — (Astrophysics and Space Science Library). — ISBN 978-0-387-47301-7.
- это, в частности, в ~108 раз превышает плотность белых карликов
- Ian Ridpath. A Dictionary of Astronomy : [англ.]. — Oxford : OUP, 2012. — С. 341. — 534 с. — ISBN 9780199609055.
- Дмитрий Трунин. Астрофизики уточнили предельную массу нейтронных звезд, N+1 (17 января 2018). Архивировано 25 марта 2019 года. Дата обращения 25 марта 2019.
- Kreidberg, Laura; Bailyn, Charles D.; Farr, Will M.; Kalogera, Vicky. Mass Measurements of Black Holes in X-ray Transients: is There a Mass Gap? : [англ.] // The Astrophysical Journal. — 2012. — Т. 757, № 1 (4 September). — С. 36. — doi:10.1088/0004-637X/757/1/36.
- Ethan Siegel. The Smallest Black Hole in the Universe (англ.). Starts with a bang!. Medium.com (25 июня 2014). Дата обращения: 23 ноября 2017. Архивировано 1 декабря 2017 года.
- Тимур Кешелава. Найдена самая массивная нейтронная звезда. N+1 (19 апреля 2019). — «Самой точной теоретической оценкой верхнего предела считается значение 2,16 масс Солнца, она получена с использованием информации об излученных гравитационных волнах в единственном известном на данный момент слиянии нейтронных звезд. Тем не менее, в пределах ошибок эти величины согласуются.». Дата обращения: 28 августа 2019. Архивировано 28 августа 2019 года.
- Andrea Thompson. Smallest Black Hole Found, Space.com: Science & Astronomy (1 апреля 2008). Архивировано 12 февраля 2018 года. Дата обращения 23 ноября 2017.
- NASA Scientists Identify Smallest Known Black Hole (англ.). НАСА. Дата обращения: 22 января 2009. Архивировано 25 августа 2011 года.
- Nickolai Shaposhnikov and Lev Titarchuk. Determination of Black Hole Masses in Galactic Black Hole Binaries Using Scaling of Spectral and Variability Characteristics : [англ.] // The Astrophysical Journal. — 2009. — Т. 699 (12 June). — С. 453. — doi:10.1088/0004-637X/699/1/453.
- Gelino, Dawn M.; Harrison, Thomas E. GRO J0422+32: The Lowest Mass Black Hole? : [англ.] // The Astrophysical Journal. — 2003. — Т. 599, № 2. — С. 1254. — doi:10.1086/379311.
Ссылки
- Stergioulas, N., «Rotating Stars in Relativity», Living Reviews in Relativity, Vol. 6, (2003), No. 3. (англ.)
- Обнаружена рекордно тяжелая нейтронная звезда на lenta.ru (Архивная копия от 17 мая 2021 на Wayback Machine)
| Типы |
|
| |||
|---|---|---|---|---|---|
| Размеры | |||||
| Образование | |||||
| Свойства |
| ||||
| Модели |
| ||||
| Теории |
| ||||
| Точные решения в ОТО |
| ||||
| Связанные темы |
| ||||
Категория:Чёрные дыры | |||||
На других языках
[de] Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze
Die Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze (TOV-Grenze) ist eine obere Schranke für die Masse von Neutronensternen, analog zur Chandrasekhar-Grenze für Weiße Zwerge.[es] Límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff
El límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) es un límite superior para la masa de estrellas compuestas de materia neutrónica degenerada (estrellas de neutrones). Es análogo al límite de Chandrasekhar para una estrella blanca enana (enana blanca). Cuando una estrella de neutrones lo supera, no puede ya mantenerse a sí misma, y colapsa en un agujero negro.- [ru] Предел Оппенгеймера — Волкова
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии