부모 별과 비교 한 블랙홀 질량


13

부모 별의 질량 질량의 비율은 형성 직후에 별의 검은 구멍에 남아 있습니까?

특정 사례에서이 요소를 결정하는 요인은 무엇입니까?


블랙홀이 단일 별 붕괴에서 직접 형성되는 경우가 거의 없기 때문에 좋은 대답을 얻지 못할 것이라고 생각합니다. 더 복잡한 경로를 통해 형성되는 경우가 많으며 최종 블랙홀을 초래 한 단일 부모 별을 식별하지 못할 수도 있습니다.
zephyr


1
@zephyr 어디에서 그런 견해를 얻습니까? 물론, 이진 블랙홀은 합쳐질 수 있지만, 더 일반적인 ~ 10 태양 질량 블랙홀 인구에 대해 얼마나 일반적인지는 아무도 모릅니다.
Rob Jeffries 8

답변:


9

이에 대한 일반적인 합의는 없습니다. 다른 진화 모델은 다른 결과를 제공합니다. 최종 블랙홀 질량에 영향을 미치는 요인 (별의 초기 질량 외에)은 선구자의 회전 속도, 그 구성 (또는 금속성) 및 이진 시스템에 있는지 여부와 이진 시스템인지 여부입니다. 질량을 옮길 수있었습니다.

회전은 내부 혼합에 영향을 미치므로 연료가 코어 및 가공 된 물질이 표면에 도달하는 쥐에 공급되는 속도에 영향을 미쳐 대기 조성에 영향을 미치기 때문에 중요하다고 생각됩니다. 또한 질량 손실을 향상시킬 수 있습니다.

질량 손실이 방사선에 의해 유도되고 높은 금속성 조성물에 대해 복사 불투명도가 더 높기 때문에 상기 조성물이 중요하다.

Heger et al.에 의한 일련의 계산 . (2003) 은이 주제에 대한 정식 작업 중 하나입니다. 아래는 빅뱅 원시 풍부도 (초기 금속성 없음)를 가진 별들에 대한 초기 질량 대 잔여 질량의 도표이며 태양 금속성의 별들에 대해서도 동일합니다.

빨간색 선과 점선으로 된 "질량 손실 없음"의 비율은 이후의 비율을 나타냅니다. 금속성이 전혀없는 (primordial) 별에서는 25 ~ 100 개의 태양 질량의 초기 질량에 대해 10-40 %에서 증가하고 아마도 초대형 집단 III 별에 대해서는 훨씬 더 높습니다. (이것은 이론적 인 결과 라고 강조한다 ).

태양 금속성 별의 경우 결과가 약간 다릅니다. 빨간색 선과 점선의 비율은 25-40 태양 질량의 경우 10-25 %에서 다양하지만 질량 손실률이 훨씬 높아 블랙홀이 더 높은 질량에서도 형성 될 수 있는지 확실하지 않습니다 ( 점선과 파란색 곡선의 차이).

제로 금속성 관계

태양 금속성 관계


5

귀하의 질문은 유형 II 또는 유형 Ib 초신성 폭발의 결과로 발생하는 항성 질량 블랙홀의 형성에 관한 것입니다. 이것은 거대한 별의 핵이 자체 중력에서 무너져 핵 반응을 통해 에너지가 빠르게 방출 될 때 발생합니다. 이것은 별의 나머지 부분에 광자 및 중성미자 형태의 엄청난 양의 에너지를 부여하여 결과적으로 별을 날려 버립니다. 이 핵심 영역은 중성자 별이되거나이 핵심 영역의 질량이 충분히 높으면 블랙홀로 바로 붕괴됩니다. 이 채널을 통해 폭발 할 수있는 별은 은하수에서는 드물지만, 예를 들어 태양과 같은 별과 비교하면이 과정을 통해 형성된 수십억 개의 중성자 별과 별이 많은 블랙홀이있을 수 있습니다.

초신성으로 폭발하는 별은 실제로 질량이 태양 질량의 ~ 8 배 이상인 질량을가집니다. 중앙에 블랙홀을 생성하는 것은 보통 ~ 20 태양 질량 이상으로 훨씬 높습니다 (이 숫자는 논쟁의 여지가 있습니다 ...이 극한 환경에서 일부 핵 물리학은 불확실합니다).

이 백서 의 그림 2귀하의 질문에 약간의 빛을 비출 수 있습니다 (...). 이 논문은 폭발하는 동안 얼마나 많은 질량이 방출되었고 폭발 후에 얼마나 많은 질량이 남았는지를 추적하기 위해 일련의 항성 진화 모델을 실행했다. 가로 축은 별의 원래 질량을 제공합니다 (예 : 태양의 질량 단위, 예를 들어 10의 값은 태양 질량의 10 배를 의미 함). 실선 원은 남은 잔여 물의 ​​최종 질량을 나타냅니다. 중성자 별 또는 블랙홀. 세로축은 잔재의 질량을 나타냅니다. 안타깝게도 범위가 단일 차수 이상인 경우에도 세로 축에 대수 공간을 사용하기로 결정했습니다. 따라서 실제 질량을 얻으려면 밑이 10 인 로그를 취소해야합니다. 예를 들어, 검은 점이 세로 축에서 0.3의 값을 가지면 나머지 질량은 태양 질량의 10 ^ (0.3) = 2.0 배입니다. 0.6의 값은 태양 질량의 10 ^ (0.6) = 3.98 배입니다. 그들은 더 높은 질량에서 폭발에 대한 몇 가지 다른 메커니즘을 고려했습니다 (별이 점점 커질수록 상황이 더 확실하지 않음을 기억하십시오). 일부 수평 값에는 여러 개의 검은 점이 있습니다. 호기심이 많으면 폭발이 약할수록 일부 재료가 남은 재료로 떨어질 수 있으며, 그 결과 검은 점이 플롯에서 더 높아집니다.

어쨌든, 예를 들어, 20 태양 질량 별은 10 ^ (0.3) = 2 태양 질량 잔해를 생성한다는 것을 알 수 있습니다. 태양 질량이 30 개인 별은 태양 질량의 2 배에서 4 배 사이의 잔존물을 만들 수 있습니다. 모든 경우에 별의 원래 질량의 대부분이 손실됩니다.

이 논문 의 줄거리를 볼 수도 있습니다 . 이 논문은 좀 더 조심스럽게 일한 것 같습니다. 그러나 종이는 여전히 기본 그림을 제공합니다.

(옆으로 : 그림 2는 '은하계에서 발견 할 수있는 별'을 의미하는 '태양 금속성'별에 대한 것입니다. 그림 1은 헬륨 이외의 많은 원소가 있기 전에 초기 우주에서 형성되었을 별에 대한 것입니다. 형성되었습니다.)

당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.