Может ли нейтронная звезда иметь массу менее 1,44 массы Солнца (предел Чандрасекара)? Почему нет?

Я узнал о пределе Чандрасекара как о ВЕРХНЕМ пределе массы белого карлика...

Но я никогда не слышал о нейтронной звезде НИЖЕ этой массы, поэтому недавно я задался вопросом, является ли это также НИЖНИМ пределом для нейтронных звезд...

Я предполагаю, что сплющенные вместе протоны и электроны, из которых состоит нейтронная звезда, могут потерять свое «вырождение», если гравитационный потенциал станет (или станет) достаточно низким, и звезда может «выйти из строя» (или доказать обратное). ) к белому карлику...

Было ли известно, что это когда-либо происходило?

Может ли нейтронная звезда испытать излучение Хокинга и фактически потерять массу, как черная дыра?

Если черные дыры могут, по крайней мере теоретически, существовать при очень малых массах, пока они достаточно малы по объему (сжаты в пределах своих радиусов Шварцшильда или Керра), то почему нейтронные звезды не могут?

Двойные системы NS-BH могут привести к тому, что компонент NS потеряет массу ниже предела Чандрасекара. См. этот вопрос Physics SE.
Вам нужен горизонт событий для излучения Хокинга. OTOH, горячие нейтронные звезды излучают электромагнитное излучение, как и любое горячее тело, и они могут терять энергию из-за электромагнитных взаимодействий с плазмой по соседству, но, конечно, эта энергия довольно мала по сравнению с их массой покоя.
Ниже приведен довольно информативный ответ, и пока я не вижу комментариев, указывающих на обратное. Я начал кампанию по поиску своих старых вопросов, на которые есть ответы, но ни один из них еще не был принят, чтобы посмотреть, смогу ли я поднять свой уровень принятия (личная цель). См. мой ответ на вопрос «Почему задающие вопросы не принимают ответы?»

Ответы (1)

Масса ряда нейтронных звезд в двойных системах ниже 1,44 М ⊙ (например, пульсар массы 1,251 ± 0,021 М ⊙ , Макки и др. 2020 ). Я думаю, что нынешний претендент с наименьшей массой 1,174 ± 0,004 М ⊙ ( Martinez et al. (2015) . См. приведенный ниже график с графическим представлением текущего состояния измерений массы нейтронных звезд из Horvath et al. (2020) . Удобно, вертикальная линия, я думаю, составляет около 1,4 массы Солнца.

из Horvath et al. (2020)

Масса Чандрасекара для железного шара в центре коллапса ядра сверхновой больше похожа на 1,15 М ⊙ потому что ионизированное железо имеет 2,15 единицы массы на электрон, а не 2 единицы углерода или кислорода, и потому что энергия электрона, необходимая для нейтронизации железа, намного ниже, чем для углерода и кислорода.

Теоретический нижний предел массы нейтронной звезды составляет около 0,1 − 0,2 М ⊙ , но ни один не наблюдался ниже 1 М ⊙ и нет никакого известного астрофизического механизма для их производства. Гораздо более полный ответ на эту последнюю часть, который я не буду здесь вырезать и вставлять, можно найти на Physics SE . Короче говоря, нижний предел возникает из-за того, что показатель адиабаты материала внутри падает ниже 4/3 (из-за обратного бета-распада, образования нейтронно-избыточных тяжелых ядер и исчезновения некоторых свободных нейтронов), а материал слишком сжимаем. образовать стабильную звезду с отрицательной энергией связи.

Насколько сильно теоретическая меньшая масса НС зависит от (неопределенного) ядерного уравнения состояния? И есть ли у вас источник этой теоретической нижней границы?
@DaddyKropotkin ссылка на гораздо более полный ответ, который я дал на Physics SE, содержит много ссылок на соответствующие журнальные статьи. Это имеет очень мало общего с EOS нейтронной звезды, потому что плотность «нейтронной звезды» намного ниже плотности ядерной материи при этих массах.
@DaddyKropotkin или, по крайней мере, неопределенности EOS - это не то же самое, что создает проблемы при определении радиусов NS или максимальной массы нейтронных звезд. Это погрешности в EOS материала «коры» нейтронной звезды. Кроме того, ротация сыграла свою роль.
Я только что увидел ваше обновление и обновил его соответственно :-)
ProfRob, тогда ограничение 1,4 относится к первой популяции? Другими словами, предел зависит от состава, а не только от массы, и это из-за различного поведения элементов?
@Alchamista «Чандрасекарская масса» всегда зависела от состава - даже в оригинальных статьях 1930-х годов. Это зависит от количества электронов на единицу массы газа. Однако реальный верхний предел может также зависеть от энергетических порогов для обратного бета-распада, фоторасщепления или пикоядерных реакций, все из которых происходят при конечной плотности при несколько меньшей массе (например, 1,38 массы Солнца для углеродного состава).
Может ли нейтронная звезда иметь массу менее 1,44 массы Солнца (предел Чандрасекара)? Почему нет?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v