Interested Article - Предел Оппенгеймера — Волкова

Предел Оппенгеймера — Волкова — верхний предел массы невращающейся нейтронной звезды , при которой она ещё не коллапсирует в чёрную дыру . 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 — используя наработки Р. Ч. Толмена , статья которого была напечатана в том же журнале . В своей статье Оппенгеймер и Волков оценили этот предел в 0,71 M _☉ , 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 .

Уравнение состояния вырожденной барионной материи с крайне высокой плотностью (~ 10 ¹⁴ г/см³ ) в точности неизвестно и сейчас ^{[

когда?

]} , 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 M _ʘ .

Гравитационно-волновая астрономия позволила существенно уточнить предел Оппенгеймера — Волкова: по результатам анализа события GW170817 ( слияние нейтронных звёзд ), для невращающейся нейтронной звезды он находится в диапазоне от 2,01 до 2,16 масс Солнца. Масса быстро вращающейся нейтронной звезды может превышать это значение примерно на 20 % .

Экспериментальные данные

Вопрос об интервале между самыми тяжёлыми нейтронными звёздами и самыми лёгкими чёрными дырами в настоящий момент открыт .

Самая массивная (из открытых к настоящему времени) нейтронная звезда PSR J0740+6620 имеет массу 2,17 M _ʘ
Самой маломассивной (из известных) чёрной дырой до 2008 г. считалась GRO J1655-40 с массой 6,3 M _ʘ . В 2008 г. исследования показали, что масса чёрной дыры XTE J1650-500 , открытой в 2001 г., составляет 3,8±0,5 солнечной массы , однако позже это заявление было отозвано, новая оценка её массы — 9,7±1,6 M _ʘ . Ещё одним кандидатом на статус самой маломассивной чёрной дыры является GRO J0422+32 , масса которой оценивалась в 3,97±0,95 M _ʘ , затем — в 2,1 M _ʘ , что ставит под сомнение принадлежность этого объекта к чёрным дырам .
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

↑ : [ англ. ] : [ 1 декабря 2017 ] / 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 : .
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 : .
Это меньше предела Чандрасекара — 1,4 M _ʘ , уже известного в то время
S. W. Hawking, W. Israel. : [ англ. ] : [ 1 декабря 2017 ]. — Cambridge University Press, 1989. — С. 226. — 690 с. — ISBN 9780521379762 .
P. Haensel, A.Y. Potekhin, D.G. Yakovlev. : Equation of State and Structure : [ 1 декабря 2017 ]. — 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 ~10 ⁸ раз превышает плотность белых карликов
Ian Ridpath. : [ англ. ] : [ 1 декабря 2017 ]. — Oxford : OUP, 2012. — С. 341. — 534 с. — ISBN 9780199609055 .
Дмитрий Трунин (2018-01-17). . N+1 . из оригинала 25 марта 2019 . Дата обращения: 25 марта 2019 .
↑ Kreidberg, Laura; Bailyn, Charles D.; Farr, Will M.; Kalogera, Vicky. : [ англ. ] : [ 29 июня 2018 ] // The Astrophysical Journal. — 2012. — Т. 757, № 1 (4 September). — С. 36. — doi : .
Ethan Siegel. (англ.) . Starts with a bang! . Medium.com (25 июня 2014). Дата обращения: 23 ноября 2017. 1 декабря 2017 года.
Тимур Кешелава. . 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. 28 августа 2019 года.
↑ Andrea Thompson (2008-04-01). . Space.com: Science & Astronomy . из оригинала 12 февраля 2018 . Дата обращения: 23 ноября 2017 .
(англ.) . НАСА . Дата обращения: 22 января 2009. 25 августа 2011 года.
Nickolai Shaposhnikov and Lev Titarchuk. : [ англ. ] : [ 4 сентября 2021 ] // The Astrophysical Journal. — 2009. — Т. 699 (12 June). — С. 453. — doi : .
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 : .