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중성자 별 질량에 상한이있는 이유는 무엇입니까?

Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) 한계로 알려진 중성자 별의 질량의 상한선 , 중성자 별과 그 내부 압력을 지배하는 기본 물리학의 결과입니다.

주요 요인에 대한 분석은 다음과 같습니다.

* 중성자 퇴행 압력 : 중성자 별은 엄청나게 조밀하며, 그들의 문제는 중성자 퇴화 상태로 뭉개졌습니다. 이것은 중성자가 엄청나게 단단히 포장되어 있으며 양자 특성으로 인해 더 가까워지는 것을 방지합니다. 이 퇴행성 압력은 ​​바깥쪽으로 힘을 제공하여 중력의 내부 당기기를 반대합니다.

* 강한 원자력 : 중력은 별을 무너 뜨리려고하지만 원자 핵에서 양성자와 중성자를 함께 결합시키는 강한 핵력은 또한 중요한 역할을합니다. 중력 붕괴에 저항하는 추가 압력을 제공합니다.

* 일반 상대성 : 중성자 별이 더욱 방해가되면 중력 풀이 크게 증가합니다. 일반적인 상대성 이론은이 강한 중력이 시공간을 날려서 퇴행 압력과 강한 핵력의 효과를 감소시킬 수 있다고 말합니다.

* 한계 : 중력 당김이 외부 압력을 압도하는 지점이 있습니다. 이 시점을 넘어서, 별은 더욱 무너져 블랙홀이 형성됩니다. 이 한도는 2-3 태양 질량 주변으로 추정됩니다. .

TOV 한계에 영향을 미치는 요인 :

* 상태 방정식 (EOS) : TOV 한계의 정확한 값은 중성자 스타 물질의 상태 방정식에 크게 의존합니다. EOS는 별 내 압력과 밀도의 관계를 설명합니다. 다른 EOS는 한계에 대해 다른 추정치로 이어집니다.

* 내부 구조 : 중성자 별의 내부 구조는 또한 TOV 한계에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 이상한 쿼크 또는 하이퍼 온과 같은 이국적인 입자의 존재는 별의 압력과 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.

시사점 :

* 블랙홀 형성 : TOV 한계는 초신성 후 거대한 별이 블랙홀로 무너질 수있는 이유를 설명합니다.

* 중성자 별 특성 : TOV 한계를 이해하면 천문학자는 최대 질량, 반경 및 내부 구조를 포함하여 중성자 별의 특성을 연구하는 데 도움이됩니다.

* 기본 물리학 : TOV 한계는 극도의 밀도에서 중력, 핵력 및 양자 역학 사이의 상호 작용에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

TOV 한계의 정확한 가치는 여전히 활발한 연구의 대상이라는 것을 기억하는 것이 중요하며, 중성자 별 내에서 복잡한 물리학을 완전히 이해하려면 추가 조사가 필요합니다.

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