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なぜ中性子星の質量に上限があるのですか?

tolman-oppenheimer-volkoff(tov)として知られる中性子星の質量の上限 、中性子星を統治する基本的な物理学とその内圧の結果です。

主要な要因の内訳は次のとおりです。

* 中性子変性圧力: 中性子の星は非常に密集しており、その物質は中性子変性状態に押しつぶされています。これは、中性子が非常にしっかりと詰め込まれ、その量子特性がそれらが近づくのを妨げることを意味します。この変性圧力は、外向きの力を提供し、重力の内向きの引っ張りに対抗します。

* 強い核力: 重力は星を崩壊させようとしますが、原子核で陽子と中性子を結合する原因となる強力な核力も重要な役割を果たします。重力崩壊に抵抗するための追加の圧力を提供します。

* 一般相対性理論: 中性子星がより大きくなると、重力プルは大幅に増加します。一般相対性理論は、この強力な重力が時空をゆがめることができ、変性圧と強い核力の両方の有効性の低下につながることを示しています。

* 制限: 重力プルが外側の圧力を圧倒する点があります。この点を超えて、星はさらに崩壊し、ブラックホールの形成につながります。この制限は、 2-3太陽質量の周りにあると推定されています 。

TOV制限に影響する要因:

* 状態方程式(EOS): TOV制限の正確な値は、中性子星物質の状態の方程式に大きく依存しています。 EOSは、星内の圧力と密度の関係を説明しています。異なるEOSSは、制限の異なる推定につながります。

* 内部構造: 中性子星の内部構造は、TOV制限にも影響を与える可能性があります。たとえば、奇妙なクォークやハイペロンのようなエキゾチックな粒子の存在は、星の圧力と安定性に影響を与える可能性があります。

意味:

* ブラックホール層: TOVリミットは、超新星の後の大規模な星がブラックホールに崩壊する理由を説明しています。

* 中性子星特性: TOV制限を理解するのは、天文学者が最大質量、半径、内部構造を含む中性子星の特性を研究するのに役立ちます。

* 基本的な物理学: TOV制限は、極端な密度での重力、核力、および量子力学の間の相互作用に関する貴重な洞察を提供します。

TOV制限の正確な値は依然として積極的な研究の主題であることを覚えておくことが重要であり、中性子星内の複雑な物理学を完全に理解するにはさらなる調査が必要であることを覚えておくことが重要です。

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