뉴트론 스타즈가 왜 이벤트 지평을 형성하지 않습니까?

블랙홀과 뉴트론 스타의 밀도를 비교하려고 노력하면서 다음과 같은 결과를 얻었습니다.

전형적인 중성자 별의 질량은 약 1.4 km에서 태양 질량 1 [3] (찬드라 세 카르 한계 참조) 사이이며, 해당 반경은 약 12 ​​km입니다. (...) 중성자 별의 전체 밀도는 3.7 × 10 ^ 17 ~ 5.9 × 10 ^ 17 kg / m ^ 3입니다 [1].

과

Schwarzschild 반경을 사용하여 블랙홀의 "밀도"(즉, 질량을 Schwarzschild 반경 내에 포함 된 부피로 나눈 값)를 계산할 수 있습니다. 이것은 대략 (1.8x10 ^ 16 g / cm ^ 3) x (Msun / M) ^ 2 (...)와 같습니다.

슈바르츠 실트 반지름의 값은 약 (3x10 ^ 5 cm) x (M / Msun) [2]

스펙트럼의 상단 (3.2 Msun)과 같은 질량의 블랙홀에서 중성자 별을 보자.

단위 변환 :

• 중성자 별 : 5.9 × 10 ^ 17 kg / m ^ 3 = 5.9 × 10 ^ 14 g / cm ^ 3
• 블랙홀 : 1.8x10 ^ 16g / cm ^ 3 x (1 / 5.9) ^ 2 = 5.2 x10 ^ 14g / cm ^ 3

블랙홀의 반경은 (3x10 ^ 5 cm) x (5.2) = 15.6km입니다.

이 밀도의 3.2Msun Neutron Star의 부피는 1.08 x 10 ^ 13 m ^ 3이며 반경은 13.7km입니다.

Shell Theorem에 따르면, 주어진 거리에서의 구면 물체의 중력 장 강도는 점 질량과 같은 구의 경우와 동일하므로 같은 질량 중심 (점-블랙홀, 구-중성자 별)에서 같은 거리에서 중력은 동일합니다 .

그것은 중성자 별의 표면을 동등한 블랙홀의 사건 수평선의 표면 아래에 놓을 것이다. 그러나 나는 중성자 별의 수평선에 대해 들어 본 적이 없습니다.

계산에서 실수를했는지 (그렇다면 지적 할 수 있습니까?) 아니면 ... 왜, 왜?

Francesco Montesano가 지적했듯이 잘못된 질량을 사용하면 잘못된 대답이 발생합니다. 또한 밀도를 사용하는 것은 대답을 얻는 복잡한 방법 인 것 같습니다. NS에 대한 Schwarzschild 반경을 계산하여 실제 반경보다 작은 지 확인할 수 있습니다.

밀도는 ρ ~ M / R ^ 3으로, Schwarzschild 반지름은 R _s ~ M으로, BH의 밀도는 ρ ~ 1 / R ^ 2로; 더 큰 BH는 밀도가 낮고 NS가 BH보다 밀도가 높은지를 테스트하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 동일한 질량이어야하므로 실제로 반지름을 비교하고 있습니다.

밀도 사용이 유효하지 않습니다. 주어진 질량에 대한 사건 수평선의 반지름이 선형으로 증가함에 따라, 그 반지름의 부피는 입방체와 밀도가 감소함에 따라 증가합니다. 다른 방법으로 보면, 사건 지평이 감소함에 따라 밀도가 증가합니다.

주어진 질량에 대한 이벤트 지평 의 크기를 계산할 수 있습니다 . 탈출 속도 가 빛의 속도를 초과하는 지점을 찾으면 됩니다. 탈출 속도에 대한 공식에서 빛의 속도를 사용하고 반지름을 풀 수 있습니다

r에 대한 탈출 속도 공식 은

나는 숫자가 있는 스프레드 시트 를 모았습니다 . 3.2 태양 질량 블랙홀의 반경은 4.752km이며 중성자 3.2 태양 질량은 블랙홀이되어 9.504km로 줄어들고 밀도는 7.13E18 kg / m이어야합니다. ^ 3. 반대로 우리 은하 중심의 초 거대 블랙홀은 약 60 억 km의 사건 수평선 반경과 단지 4.34E6 kg / m ^ 3의 밀도를가집니다. 양성자 크기의 블랙홀은 3 억 5 천만 톤이 필요하며 밀도는 1.5E56 kg / m ^ 3입니다.

아마 당신은 아마 당신의 숫자 중 일부를 벗어난 것 같습니다. 특히 12km가 모든 중성자 별의 단일 일정 반경 인 것처럼 중성자 별의 반경에 대해서는 스펙트럼의 상단에 숫자 범위와 '약'수치를 사용합니다. 사실 1.4 태양 질량의 중성자 별은 10.4 및 12.9 km (사이에 반경 곳 본당 것 소스 )

https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/nicer/nicer_about.html

붉은 초거성이 초신성이 될 때로 돌아가 봅시다. 초신성이되면 폭발로 인해 외피가 날아갑니다. 다음에 일어날 일은 남은 자의 질량에 달려 있습니다. 질량이 태양 질량의 1.4 ~ 3 배이면 중성자 별이됩니다. 질량의 3 배 이상이면 블랙홀이됩니다. 중성자 별은 초신성 잔해가 충분히 방대하지 않기 때문에 블랙홀의 사건 지평을 가질 수 없습니다.

중성자 별은 공간 / 시간을 너무 강하게 구부려 뒷면의 일부를 정면에서 볼 수 있다고합니다! 물론 중성자 별은 본질적으로 표면에 모든 빛 요소가있는 매우 큰 중성자 공입니다. 일부 과학자들은 이제 단순한 중성자 별 충돌이 모든 무거운 요소를 생성하지는 않지만 철보다 무거운 요소의 존재는 블랙홀 중성자 별 충돌 때문이라고 생각합니다. 그렇다면, 그들은 거대한 중력에도 불구하고 사건이 너무 넓어지기 때문에 사건의 지평선을 갖지 않는 반면, 진정한 블랙홀의 경우 모든 것이 한 곳에 집중되어 있습니다. 사실 일반적인 중성자 별의 탈출 속도는 많은 수의 여전히 1/2에 약 1/3 빛의 속도라고 생각하고 부수적으로 생활 할 수있다행성의 궤도가 제트에서 멀리 떨어져있는 한 Deinococcus radiodurans와 같은 박테리아에서도 충분한 방사선 내성을 가진 중성자 궤도를 도는 행성에서 가능하다. 이 개념의 변형은 모든 것이 먼저 터지지 않으면 중성자 별이 적색 초거성에 잠깐 동안 헬륨 융합을 점화시키는 경우입니다.
https://arstechnica.com/science/2014/06/red-supergiant-replaced-its-core-with-a-neutron-star/