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奥本海默极限及奥本海默简评

2019-03-26 21:06阅读:
奥本海默极限及 奥本海默简评
奥本海默极限
稳定
的质量上限。
1936年﹐奥本海默等首先讨论了由简并中子态物质构成的致密星体﹐即中子星的平衡和稳定性。这种星体的性质﹐主要由自引力和简并中子压力二者之间的平衡决定。利用广义相对论的无转动球对称星体结构方程﹐并用理想费密气体方程作为中子物质的物态方程﹐奥本海默等证明﹐存在一个临界质量M 0.75M ﹐M 表示太阳质量。当星体的质量小于M 时﹐存在稳定的平衡解﹔反之﹐没有稳定的平衡解。中子星的质量上限M 就是奥本海默极限。如果采用更接近实际的中子物态方程。奥本海默极限的数值将不同于原来的数值。由于目前有关密度大于 10克/厘米时的物态方程还不确定﹐中子星的质量上限也不确定﹐一般可取为2M 。
奥本海默极限及 奥本海默简评
奥本海默极限(TOV极限,也叫奥本海默-沃尔科夫极限)即是中子星的质量上限,类似于白矮星质量上限的钱德拉塞卡极限。如上节所述,奥本海默和沃尔科夫得到的中子星质量上限约为0.7倍太阳质量,这在今天看来应该是错误的,当今的结果在1.5至3倍太阳质量之间。对于质量小于此极限的中子星,支持星体的内部压力来自中子与中子之间的强相互作用以及中子本身的量子简并压力;而对于质量大于此极限的中子星会在自身引力的作用下崩溃,从而坍缩为一个黑洞,理论上在其他途径的内部压力支持下还可能成为其他形式的星体(例如在夸克简并压力的支持下坍缩为夸克星)。但由于对这些理论上的夸
克简并物质了解相对中子简并物质更少,一般天体物理学家相信,除非有实际观测的反例证实,中子星在超过这一极限时都会直接坍缩为黑洞。
一颗热核能源耗尽的星体﹐如果质量大于奥本海默极限﹐不可能成为稳定的中子星。它的一种可能归宿是经过无限坍缩形成黑洞﹐另一种归宿是形成介于中子星与黑洞之间的其他类型的致密星。

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