美国西弗吉尼亚大学的研究人员发现了迄今为止最大质量的中子星。这颗中子星名为J0740 + 6620,是一种快速旋转的脉冲星 ,直径仅20-30公里,其质量是太阳的 17倍,相当于地球质量的333000倍。这颗恒星被探测到距离地球大约4600光年。
1、如果恒星质量小于44个太阳质量(钱德拉塞卡极限),收缩就会停止,形成白矮星。如果恒星质量没有达到太阳的2倍(奥本海默极限),收缩就会停止,形成中子星。
2、恒星质量 小于44个 太阳质量 (钱德拉塞卡极限 ),收缩就会停止,形成 白矮星 。如果恒星质量没有达到太阳的2倍(奥本海默极限 ),收缩就会停止,形成 中子星 。
3、中子星的质量范围不大,在44倍太阳质量以上(白矮星的最大质量极限,称为钱德拉塞卡极限)、2倍太阳质量以下(中子星的最大质量极限,称为奥本海默极限)。西弗吉尼亚大学的研究人员帮助发现了迄今为止最大质量中子星,这是通过波卡洪塔斯县绿岸望远镜发现的一项突破。
4、恒星塌缩成白矮星的质量界限是**44倍太阳质量**(称为钱德拉塞卡极限)。如果恒星的质量大于这一界限,它将塌缩成中子星。而塌缩成黑洞的质量界限则没有明确的界定,一般认为在2-3倍太阳质量之间。需要注意的是,这些数据可能会有一定的浮动。
5、如果太小,小于4倍太阳质量(钱德拉塞卡极限),电子简并压可以抵抗引力(什么是简并压是另一个问题了),防止继续塌缩,最终形成白矮星,再冷下来为褐矮星。如果再大一些,电子扛不住会继续塌,要靠中子简并压来扛。这个极限(奥本海默)大概是3到5倍太阳质量。
奥本海默极限是稳定中子星的质量上限。1936年,奥本海默等证明存在一个临界质量,一颗热核能源耗尽的星体,如果质量大于这个临界质量,就不可能成为稳定的中子星,它要么经过无限坍缩形成黑洞,要么形成介于中子星与黑洞之间的其他类型的致密星,这个临界质量被称为奥本海默极限。
若星体质量小于这个值(M),那么它将存在稳定的平衡状态;反之,将无法找到稳定的平衡解,这便是著名的奥本海默极限。当一颗依赖热核反应的能量供应的星体耗尽其能源,如果它的质量超过奥本海默极限,它将无法稳定地转化为中子星。
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5至3倍太阳质量之间。