Obergrenze der Neutronensternmasse und Kollaps zu einem Schwarzen Loch

Question

Amirhossein Rezaei

Was ist die genaue untere Grenzmasse eines Schwarzen Lochs? Oder genauer gesagt, was ist die Grenze, an der sich ein massereicher Stern von einem Neutronenstern in ein Schwarzes Loch verwandelt?
Kann sich ein Neutronenstern mit maximal möglicher Masse in ein Schwarzes Loch verwandeln, indem er nur die minimal mögliche Masse (Planck-Masse) absorbiert?

Wie wäre das eine Überlagerung? Es wäre ein Neutronenstern und würde sich dann in ein Schwarzes Loch verwandeln.

Ja, deshalb sagte ich in "irgendeiner Superposition". Ich habe nur versucht, einen Neutronenstern mit einer oberen Grenzmasse anzudeuten.

OK, nur damit andere Leute nicht verwirrt werden, so wird das Wort Superposition in der Physik nicht verwendet.

Du hast völlig recht, mir ist nur kein besseres Wort eingefallen. Können Sie die Frage bearbeiten, wenn Sie die Frage besser darstellen können?

Wie wäre das eine Überlagerung? Es wäre ein Neutronenstern und würde sich dann in ein Schwarzes Loch verwandeln.
Ja, deshalb sagte ich in "irgendeiner Superposition". Ich habe nur versucht, einen Neutronenstern mit einer oberen Grenzmasse anzudeuten.
OK, nur damit andere Leute nicht verwirrt werden, so wird das Wort Superposition in der Physik nicht verwendet.
Du hast völlig recht, mir ist nur kein besseres Wort eingefallen. Können Sie die Frage bearbeiten, wenn Sie die Frage besser darstellen können?
Verwandte: Massenlücke zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern und Existieren „fast schwarze Löcher“?

John Dumancic · Answer 1

Ich werde Ihre beiden Fragen der Reihe nach beantworten.

Für Ihre allgemeinere Frage gibt es in der klassischen allgemeinen Relativitätstheorie keine untere Massengrenze für ein Schwarzes Loch; Sie können es so groß oder so klein machen, wie Sie möchten. Für Ihre genauere Frage: Die obere Grenze zu einem nicht rotierenden Neutronenstern ist die Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze , die zwischen 2,1 und 2,3 Sonnenmassen liegt. Darüber hinaus wird der Neutronenstern zu einem Schwarzen Loch kollabieren.
Wir haben noch kein perfektes quantitatives Verständnis des Inneren eines Neutronensterns, daher ist diese Frage derzeit nicht zu beantworten. Angenommen, unser Neutronenstern ist eine statische, kugelsymmetrische Masse aus einer perfekten Flüssigkeit mit nach außen zunehmender Dichte, dann müssen wir haben
$M < \frac{4 R C^{2}}{9 G}$ $M<\frac{4Rc^2}{9G}$ Wo $R$ ist der (Flächen-)Radius, $c$ ist die Lichtgeschwindigkeit, und $G$ ist die Gravitationskonstante. Dies ist der Satz von Buchdahl . Wenn also ein Neutronenstern den obigen (ziemlich vernünftigen) Postulaten gehorchte und direkt unter die Grenze gebracht werden könnte (was der Fall sein kann oder nicht), dann wäre er in der von Ihnen beschriebenen Situation; selbst ein bisschen mehr Masse würde unweigerlich zu einem Schwarzen Loch kollabieren.