Когда нейтронная звезда разрушится на черную дыру? Физики нашли как простая формула для максимальной массы

Однако, как только максимальная масса достигнута, у звезды также есть альтернатива краху: это может вращаться. Вращающаяся звезда, на самом деле, может поддержать массу, больше, чем если бы она не вращалась, просто потому что дополнительная центробежная сила может помочь уравновесить гравитационную силу. Также в этом случае, однако, звезда не может быть произвольно крупной, потому что увеличение массы должно сопровождаться увеличением попеременно и есть предел тому, как быстро звезда может вращаться перед разбиванием. Следовательно, для любой нейтронной звезды есть абсолютная максимальная масса и дана самой большой массой вращающейся самым быстрым образом модели.

Определение этой стоимости от первых принципов трудное, потому что это зависит от уравнения состояния вопроса, составляющего звезду, и это все еще чрезвычайно неизвестно. Из-за этого определение максимальной массы вращения нейтронной звезды было нерешенной проблемой в течение многих десятилетий.

Это изменилось с недавней работой, изданной на Ежемесячных Уведомлениях о Королевском Астрономическом Обществе, где было найдено, что действительно возможно предсказать максимальную массу, которой быстро вращающаяся нейтронная звезда может достигнуть, просто рассмотрев то, что является максимальной массой передачи не вращающаяся конфигурация.«Довольно замечательно, что система, столь сложная, как вращающаяся нейтронная звезда может быть описана таким простым отношением», объявляет профессор Лучано Реццолла, один из авторов публикации и Председателя Теоретической Астрофизики в Университете Гете во Франкфурте. «Удивительно, мы теперь знаем, что даже самое быстрое вращение может при большей части увеличения максимальная масса 20% самое большее», замечает Реззолла.

Хотя очень большое количество звездных моделей было вычислено, чтобы получить этот результат, что было важно в этом открытии, должен был посмотреть на эти данные надлежащим способом. Более определенно было необходимо понять, что, если представлено с надлежащей нормализацией, данные ведут себя универсальным способом, то есть, способом который чрезвычайно независим от уравнения состояния.«Этот результат всегда был перед нашими глазами, но мы должны были посмотреть на него с правильной точки зрения, чтобы на самом деле видеть его», говорит Козима Бреу, Основная студентка во Франкфуртском университете, которая выполнила анализ данных во время ее тезиса Бакалавра.

Универсальное поведение, найденное для максимальной массы, является частью большего класса универсальных отношений, найденных недавно для нейтронных звезд. В этом контексте Breu и Rezzolla также предложили улучшенный способ выразить момент инерции этих звезд вращения с точки зрения их компактности. Как только наблюдения момента инерции будут возможны посредством измерения двойных пульсаров, новый метод позволит нам измерять звездный радиус с точностью 10% или меньше.

Этот простой, но сильный результат открывает перспективы более универсальных отношений, которые будут найдены во вращающихся звездах. «Мы надеемся найти более справедливо захватывающие результаты, изучая в основном неизведанные основания для отличительного вращения нейтронных звезд», завершает Реззолла.