নিউট্রন স্টারস কেন ইভেন্ট দিগন্ত গঠন করে না?

Question

ব্ল্যাক হোলস এবং নিউট্রন স্টারগুলির ঘনত্বের সাথে তুলনা করার চেষ্টা করে আমি নিম্নলিখিতটি উপস্থিত করেছি:

একটি সাধারণ নিউট্রন নক্ষত্রের দৈর্ঘ্য প্রায় 1.4 থেকে 3.2 সৌর ভর 1 [3] (চন্দ্রশেখর সীমা দেখুন), প্রায় 12 কিলোমিটারের সাথে সম্পর্কিত ব্যাসার্ধের সাথে। (...) নিউট্রন তারকাদের সামগ্রিক ঘনত্ব 3.7 × 10 ^ 17 থেকে 5.9 × 10 ^ 17 কেজি / এম ^ 3 [1]

এবং

ব্ল্যাকহোলের "ঘনত্ব" গণনা করার জন্য আপনি শোয়ার্জচাইল্ড ব্যাসার্ধ ব্যবহার করতে পারেন - অর্থাৎ, শোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধের মধ্যে ঘেরিত ভলিউম দ্বারা বিভক্ত ভর। এটি মোটামুটি সমান (1.8x10 ^ 16 গ্রাম / সেমি ^ 3) এক্স (মুনসু / এম) ^ 2 (...)

শোয়ার্জচাইল্ড ব্যাসার্ধের মান প্রায় (3x10 ^ 5 সেন্টিমিটার) x (এম / এমসুন) হিসাবে বেরিয়ে আসে [2]

আসুন বর্ণালী (3.2 মুনসুন) এবং একই ভর ব্ল্যাকহোলের শীর্ষ থেকে একটি নিউট্রন তারা নিয়ে আসুন।

রূপান্তরকারী ইউনিট:

• নিউট্রন তারকা: 5.9 × 10 ^ 17 কেজি / এম ^ 3 = 5.9 × 10 ^ 14 গ্রাম / সেমি ^ 3
• ব্ল্যাকহোল: 1.8x10 ^ 16 গ্রাম / সেমি ^ 3 এক্স (1 / 5.9) ^ 2 = 5.2 এক্স 10 ^ 14 গ্রাম / সেমি ^ 3

ব্ল্যাকহোলের ব্যাসার্ধটি (3x10 ^ 5 সেমি) x (5.2) = 15.6km হবে

এই ঘনত্বের 3.2 মুনসন নিউট্রন স্টারের আয়তন হবে 1.08 x 10 ^ 13 মি ^ 3 যা 13.7 কিলোমিটার ব্যাসার্ধ দেয়

শেল তত্ত্বের মতে, প্রদত্ত দূরত্বে গোলাকৃতির বস্তুর মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রের শক্তি পয়েন্ট জনগণের মতো গোলকের ক্ষেত্রে একই, সুতরাং একই ভরের কেন্দ্র থেকে একই দূরত্বে (বিন্দু - ব্ল্যাকহোল, গোলক - নিউট্রন তারকা) মাধ্যাকর্ষণ একই হবে ।

এটি নিউট্রন তারার পৃষ্ঠটিকে সমতুল্য ব্ল্যাকহোলের ইভেন্ট দিগন্তের নীচে রাখবে। তবুও আমি কখনও নিউট্রন তারার দিগন্তের কথা শুনিনি।

হয় আমি আমার গণনাগুলিতে একটি ভুল করেছি (এবং আমি যদি করি তবে আপনি কি এটি চিহ্নিত করতে পারেন?) বা ... ভাল, কেন?

Comments

একটি ত্রুটি আছে: ব্ল্যাকহোলের সমীকরণে আপনি কোথায় 5.9 পেয়েছেন এবং ব্ল্যাকহোলের ব্যাসার্ধের 5.2? আপনার অবশ্যই ব্যবহার করতে হবে 3.2। এইভাবে আপনি ঘনত্ব হিসাবে 1.7x10 ^ 15 গ্রাম / সেমি ^ 3 এবং ব্যাসার্ধ হিসাবে 9.6km পাবেন

— ফ্রান্সেস্কো

কেন এটি এত উপার্জন পেয়েছে? এতে শোয়ার্জচাইল্ড ব্যাসার্ধের মধ্যে একটি তুচ্ছ ত্রুটি রয়েছে। আর_সগুলি সৌর ভর প্রতি 2.96 কিমি।

— রব জেফরিস

Answer 1

ফ্রান্সেসকো মন্টেসানো যেমন উল্লেখ করেছেন, ভুল ভর ব্যবহার করা ভুল উত্তর নিয়ে যায়। এছাড়াও, এখানে ঘনত্ব ব্যবহার করা উত্তরের কাছে পাওয়ার জটিল উপায় বলে মনে হচ্ছে; আপনি এনএস-এর জন্য শোয়ার্জচাইল্ড ব্যাসার্ধটি গণনা করতে পারেন এবং দেখতে পারেন এটি এটির আসল ব্যাসার চেয়ে ছোট smaller

যেহেতু ঘনত্বের স্কেলগুলি ~ / এম / আর ^ 3 এবং শোয়ার্জস্কাইল্ড ব্যাসার্ধকে আর _এস ~ এম হিসাবে দেখা যায়, বিএইচএসের ঘনত্ব ρ ~ 1 / আর; 2 হিসাবে হয়; আরও বিস্তৃত বিএইচগুলি কম ঘন এবং কেবলমাত্র কোনও বিএইচ-এর চেয়ে এনএস হ্রাসযোগ্য কিনা তা পরীক্ষা করে দেখার জন্য - এগুলি অবশ্যই একই ভর হতে হবে, যার অর্থ আপনি আসলে রেডির তুলনা করছেন।

Comments

+1, যদিও এই ঘনত্বটি খারাপ হওয়ার আরও একটি কারণ রয়েছে: ভলিউম সম্পূর্ণ ফ্রেম-নির্ভর। উইকির ঘনত্বের পরিসংখ্যানগুলি ইউক্লিডিয়ান ভলিউম ব্যবহার করে যেখানে জ্যামিতিটি দৃ -়ভাবে ইউক্লিডিয়ান নয়। টলম্যান-ওপেনহাইমার-ভলকফ অ্যানসান্টজ-এ মেট্রিকের সাথে, একটি গোলাকার সমান্তরাল সহজ নিউট্রন স্টারের ভলিউম যা কখনও ইউক্লিডিয়ান নয়। অন্য ফ্রেমে এটি অন্য কিছু হতে চাই। নিউট্রন নক্ষত্রের তুলনা করতে আমরা এখনও ইউক্যালিডিয়ান "সামগ্রিক ঘনত্ব" ব্যবহার করতে পারি, তবে চিত্রটি নিজেই এর বেশি অর্থ দেয় না। $$V_\text{TOV} = \int_0^R \frac{4\pi r^2\,\mathrm{d}r}{\sqrt{1-\frac{2GM(r)}{rc^2}}}\text{,}$$

— স্ট্যান লিউ

"আরও বিস্তৃত বিএইচগুলি কম ঘন হয়" এবং অবশ্যই এর একটি আকর্ষণীয় পরিণতি হ'ল একটি সমতল এবং প্রসারিত স্থান ধরে নেওয়া, যে কোনও ধনাত্মক ঘনত্বের একটি পরিমাণ গ্রহণ করে এবং তার আকারকে তিন মাত্রায় আকার দেয় যখন ঘনত্বের মধ্যে স্থির থাকে অবশেষে একটি ব্ল্যাকহোলের ফলস্বরূপ।

— শাফলপ্যান্টস

Answer 2

ঘনত্ব ব্যবহার অবৈধ। প্রদত্ত ভরগুলির জন্য ইভেন্ট দিগন্তের ব্যাসার্ধটি রৈখিকভাবে বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে ঘনত্ব এবং ঘনত্ব হ্রাস হওয়ার সাথে সাথে এই ব্যাসার্ধের পরিমাণ বেড়ে যায় increases এটি অন্য উপায়ে দেখলে, ইভেন্টের দিগন্ত হ্রাস হওয়ার সাথে সাথে ঘনত্ব বাড়তে থাকে।

আপনি কোনও প্রদত্ত ভরগুলির জন্য ইভেন্টের দিগন্তের আকারটি গণনা করতে পারেন । আপনাকে কেবলমাত্র সেই বিন্দুটি সন্ধান করতে হবে যেখানে পালানোর বেগ আলোর গতি ছাড়িয়ে যায়। আমরা পালাতে বেগ এবং ব্যাসার্ধের সমাধানের জন্য সূত্রটিতে আলোর গতি ব্যবহার করতে পারি

আর এর জন্য বেগের সূত্র সমাধানের সমাধান করুন

আমি সংখ্যাগুলি সহ একটি স্প্রেডশিট একসাথে রেখেছি । আমি গণনা করি যে একটি 3.2 সৌর ভর ব্ল্যাকহোলের ব্যাসার্ধটি 4.752km হবে, যার অর্থ 3.2 সৌর জনতার একটি নিউট্রন তারকা একটি ব্ল্যাকহোল হয়ে উঠবে এবং এটি 9.504km সঙ্কুচিত হতে হবে এবং তার ঘনত্ব 7.13E18 কেজি / মি হবে ^ 3। বিপরীতে আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রস্থলে অতি-বৃহত্তর ব্ল্যাকহোলের একটি ইভেন্ট দিগন্তের ব্যাসার্ধ প্রায় 6 বিলিয়ন কিলোমিটার এবং ঘনত্ব কেবল 4.34E6 কেজি / এম। 3। একটি ব্ল্যাক হোল একটি প্রোটনের আকারের জন্য 350 মিলিয়ন মেট্রিক টন লাগবে এবং এর ঘনত্ব 1.5E56 কেজি / এম ^ 3 হবে।

আমি মনে করি আপনি সম্ভবত কিছু সংখ্যায় বন্ধ আছেন। বিশেষত আপনি একটি নিউট্রন তারার ব্যাসার্ধের জন্য বর্ণালীটির শীর্ষ প্রান্তে এবং একটি 'প্রায়' চিত্র ব্যবহার করছেন, যদিও সমস্ত নিউট্রন তারার জন্য 12 কিলোমিটার একক ধ্রুবক ব্যাসার্ধ। বাস্তবে একটি 1.4 সৌর ভর নিউট্রন তারা 10.4 এবং 12.9 কিমি ( উত্স ) এর মধ্যে কোথাও একটি ব্যাসার্ধকে ছড়িয়ে দেবে

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

Answer 3

আসুন কেবল সেই সময়ে ফিরে আসা যাক যখন একটি লাল সুপারজিয়ান্ট সুপারনোভা যায়। যখন এটি সুপারনোভা যায়, বিস্ফোরণের কারণে এর বাইরের শেলগুলি উড়িয়ে দেওয়া হয়। এরপরে যা ঘটেছিল তা অবশিষ্টাংশের ভর উপর নির্ভর করে। যদি সূর্যের ভর 1.4 থেকে 3 গুণ হয় তবে এটি নিউট্রন তারাতে পরিণত হয়। এটি ভর বা তার চেয়ে তিনগুণ বেশি হলে এটি একটি ব্ল্যাকহোলে পরিণত হয়। নিউট্রন তারকাদের ব্ল্যাক হোলের ইভেন্ট দিগন্ত থাকতে পারে না কারণ তাদের সুপারনোভা অবশেষ কেবল পর্যাপ্ত পরিমাণে ছিল না।

Answer 4

কথিত আছে যে নিউট্রন তারাগুলি স্থান / সময়কে এত দৃ strongly়ভাবে বাঁকায় যে পিছনের অংশগুলি সামনে থেকে দৃশ্যমান! অবশ্যই একটি নিউট্রন তারকা মূলত এক খুব হয় খুব পৃষ্ঠের উপর সব আলো উপাদানের সঙ্গে নিউট্রন বৃহৎ বল। কিছু বিজ্ঞানী এখন বিশ্বাস করেন যে সাধারণ নিউট্রন তারা সংঘর্ষগুলি সমস্ত ভারী উপাদান উত্পন্ন করে না তবে লোহার চেয়েও ভারী উপাদানগুলির অস্তিত্ব ব্ল্যাকহোল-নিউট্রন তারকা সংঘর্ষের কারণে। যদি তাই হয় তবে তাদের বৃহত্তর মাধ্যাকর্ষণ সত্ত্বেও তাদের ইভেন্টের দিগন্ত নেই কারণ বিষয়টি খুব বেশি ছড়িয়ে পড়েছে, তবে সত্যিকারের ব্ল্যাকহোলের জন্য এটি সমস্ত এক জায়গায় কেন্দ্রীভূত হয়েছে। আসলে এটি বিশ্বাস করা হয় যে একটি সাধারণ নিউট্রন তারার পালানোর বেগ আলোর গতি প্রায় 1/3 থেকে 1/2 এর কাছাকাছি, এখনও একটি বিশাল সংখ্যক এবং ঘটনাক্রমে জীবন হতে পারেকোনও গ্রহের পক্ষে বিকিরণ সহনশীলতার সাথে নিউট্রন নক্ষত্রের প্রদক্ষিণ করতে সক্ষম হওয়া সত্ত্বেও যতক্ষণ না গ্রহটির কক্ষপথটি জেটগুলি থেকে দূরে রাখে ততক্ষণ ডিনোকোকাস রেডিওডুরানসের মতো জীবাণুতে যথেষ্ট। এই ধারণার একটি বৈকল্পিক হ'ল যখন কোনও নিউট্রন তারকা একটি লাল সুপারগিজেন্টকে হিট করে সংক্ষেপে হিলিয়াম ফিউশনটি জ্বলন করে যদি পুরো জিনিসটি প্রথমে ফুঁসে উঠছে না।
https://arstechnica.com/science/2014/06/red-supergiant-replaced-its-core-with-a-neutron-star/

Comments

ভারী উপাদান সুপারনোভা থেকে আসছে, এনএস-বিএইচ সংঘর্ষ খুব বিরল।

— পিটারহ - মনিকা