Пределы звездной массы для нейтронных звезд и черных дыр

Не обижайтесь на меня, если я прошу очень простую и простую вещь. У меня есть несколько вопросов о черных дырах и нейтронных звездах.

  1. Каков диапазон масс (в пересчете на солнечные массы) звезды главной последовательности, чтобы закончить свою жизнь как . . .

    • А) нейтронная звезда?
    • Б) черная дыра?

  2. Существует ли (практически наблюдаемый или доказанный) возможный метод для звезды главной последовательности сформировать нейтронную звезду (или черную дыру) в конце своего жизненного цикла , не подвергаясь процессу сверхновой ?

    Если да, пожалуйста, объясните или направьте мне какую-нибудь статью по этому вопросу.

  3. В каком диапазоне масс звезда главной последовательности может превратиться в сверхновую с нестабильной парой?

    Если диапазон парной нестабильности сверхновых перекрывается с диапазоном нейтронных звезд или черных дыр, образующих сверхновые, как мы определяем, какой тип конца будет у звезды?

Ответы (1)

Краткое описание типов сверхновых дано на следующем изображении, основанном на Heger et al. (2003) :


Изображение предоставлено пользователем Википедии Fulvio 314 под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported . График основан на графике на рис. 1 связанной статьи.

Область парной нестабильности превышает ~100 солнечных масс, хотя она зависит от металличности (вопрос 3). Как показано на рис. 1 (ниже), нейтронные звезды формируются в диапазоне масс >9 масс Солнца — опять же, это зависит от металличности (вопрос 1а). Начиная с массы около 25 солнечных, начнут формироваться черные дыры (вопрос 1b).

Считается, что черная дыра может образоваться без сверхновой (см. раздел графика, помеченный как «прямая черная дыра»). Это не было подтверждено наблюдениями, хотя есть некоторые возможности. Подробнее об этом я писал здесь .

Чрезвычайно полезный ответ (y). Просто спросите еще пару вещей здесь, в комментариях. 1) каково общее название (не температурная категория звездного кода, а общее название, например, красный гигант, оранжевый карлик, коричневый карлик и т. д.) этих звезд? Например, что мы называем звездой, которая превратится в сверхновую, чтобы создать 1) нейтронную звезду 2) черную дыру 3) сверхновую с парной нестабильностью. Я признаю, что ваш ответ действительно отвечает на все мои основные вопросы, просто прошу вас приложить дополнительные усилия, если хотите :)
Я просто добавлю, что приведенные выше графики показывают, что действительно существует вероятность того, что звезда может напрямую схлопнуться в черную дыру. На втором графике он помечен как «прямая черная дыра», а на первом просто отмечен как черный. Только черные дыры в качестве резерва являются результатом коллапса ядра сверхновой. Сверхновая типа Ia — это термоядерный взрыв; ничего не останется позади. Недавнее открытие GW слияния 30 черных дыр с солнечной массой может быть первым свидетельством прямого коллапса черных дыр, поскольку падающие черные дыры вряд ли будут такими массивными.
@YoustayIgo Сверхгигант и гипергигант — это обычно используемые термины для обозначения этих звезд по сравнению с карликами главной последовательности , такими как Солнце.
@ HDE226868: Спасибо. Значит, нет более точного термина, чтобы отличить, скажем, звезду с массой в 10 раз больше солнечной от звезды с массой в 25 раз больше? Например, есть ли какой-либо точный термин, чтобы отличить начало, которое сколлапсирует, чтобы сформировать нейтронную звезду, от того, что будет полностью аннигилировано в сверхновой парной нестабильности? Если нет таких сложных общих названий, то подпадают ли эти звезды под разные температурные категории (OBAF и т. д.)?
@YoustayIgo: я не знаю каких-либо точных терминов, таких как вы предлагаете. Что касается спектрального класса: все эти звезды начинались бы как звезды O или B главной последовательности (все действительно массивные звезды были бы O-звездами). Но поскольку спектральный класс зависит от температуры поверхности , отдельные звезды могут менять спектральный класс в процессе своей эволюции, так что, когда они взрываются, они могут быть сверхгигантами О или В или красными (К, М) сверхгигантами. (В зависимости от таких вещей, как металличность, бинарные эффекты и т. д.)
@YoustayIgo Что сказал Питер.
Пределы звездной массы для нейтронных звезд и черных дыр
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v