Warum glauben wir, dass es kein Schwarzes Loch mit zwei Sonnenmassen gibt?

Wir glauben, dass die Massengrenze zwischen Neutronensternen und Schwarzen Löchern mit stellarer Masse bei etwa drei Sonnenmassen liegt.

Die maximale Masse der Neutronensterne beträgt jetzt zwei Sonnenmassen, und wir könnten in Zukunft einen Neutronenstern mit 2,6 Sonnenmassen finden. Das basiert auf der Zustandsgleichung.

Die Schwarzen Löcher mit stellarer Masse können unterschiedliche Ursprünge haben. Selbst das kleinste Schwarze Loch mit stellarer Masse entsteht in einer SN-Explosion, wir kennen die Details der Explosion nicht.

Warum glauben wir nicht, dass ein BH mit zwei Sonnenmassen oder sogar ein kleinerer BH existieren könnte?

Warum glauben wir, dass der Begleiter des Taylor-Hulse-Doppelsterns ein Neutronenstern anstelle eines BH ist?

Ich glaube du hast viel Verwirrung gestiftet. Bitte geben Sie alle Quellen für Ihre Aussagen an und stellen Sie jeweils nur eine Frage: Ihre beiden Fragen sind sehr unterschiedlich.
Es gibt offensichtliche Verbindungen. Ein Experte wird denken, dass es sich um eine einheitliche Frage handelt, den Massenbereich von NSs und BHs.

Antworten (2)

Wie Sie in Ihrer Frage sagten, wissen wir nur, dass Schwarze Löcher in Super Novae entstehen, was zu relativ großen BH führt. Der Grund, warum sie in diesen Fällen nicht kleiner sein können, ist, dass sie entstehen, wenn der Kern des Sterns eine kritische Masse erreicht, die sowohl die Elektronen- als auch die Neutronenentartung übersteigt . Niedrigere Massen können von diesen degenerierten Massenzuständen gehalten werden und werden nicht weiter kollabieren.

Theoretisch könnte BH mit Massen kleiner als die Sonne existieren, wenn es eine Methode gäbe, die in der Lage wäre, seine Masse zu komprimieren und Radien zu erreichen, die kleiner als ihr Schwarzschild-Radius sind .

Die Masse eines Schwarzen Lochs ist abhängig vom Entstehungsmechanismus, der unseres Wissens überwiegend als Supernova-Überrest vorliegt. Die Tolman-Oppenheimer-Volkoff-Grenze liefert die theoretische untere Massengrenze eines Schwarzen Lochs, das aus einem kollabierenden Stern gebildet wird; dies liegt je nach Interpretation zwischen 1,5-3,0 Sonnenmassen.

Sie müssen auch bedenken, dass die Masse eines Schwarzen Lochs nicht statisch ist; Aufgrund der Hawking-Strahlung und der Absorption durch den kosmischen Mikrowellenhintergrund kann es je nach Größe wachsen oder schrumpfen . Das folgende Wiki-Zitat fasst es gut zusammen

Ein stellares Schwarzes Loch mit einer Sonnenmasse hat eine Hawking-Temperatur von etwa 100 Nanokelvin. Das ist weit weniger als die 2,7 K Temperatur der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Sternmasse oder größere Schwarze Löcher erhalten mehr Masse vom kosmischen Mikrowellenhintergrund, als sie durch Hawking-Strahlung emittieren, und werden daher wachsen, anstatt zu schrumpfen. Um eine Hawking-Temperatur von mehr als 2,7 K zu haben (und verdampfen zu können), muss ein Schwarzes Loch weniger Masse haben als der Mond. Ein solches Schwarzes Loch hätte einen Durchmesser von weniger als einem Zehntel Millimeter.[87]

Wenn sich durch einen exotischen Prozess ein Schwarzes Loch mit einer einzigen Sonnenmasse bilden würde, würde es durch Absorption des CMB wachsen.