往中子星添加质量时,是内核的简并态结构崩溃被压成小黑洞再吸积,还是整体密度增加直接变成大黑洞?

2024-11-19 阅读 11
更新于 2024年11月21日
基本上是“整体密度增加直接变成大黑洞”。
中子星的质量和半径 各种理论从图中可以看出,不管以哪种理论,中子星在达到质量上限附近的时候,其密度距离黑洞已经很近了。当密度继续增加的一点点时候,体积被压缩得更小一点点,但是并没有达到新的平衡,因为体积变小,物质受到的引力也变强了,于是体积继续变小,发生正反馈,整个星体开始加速变小,发生坍缩(坍塌一样地收缩)。
于是中心部分最先开始形成事件视界,并迅速扩大。估计扩大的速度和坍缩的速度大致相当(盲猜有光速的一半),事件视界扩大到正在跌落的中子星表面的时候,就算是新的黑洞彻底“吃掉”了中子星,然后黑洞由于没有新的质量补充,其大小不再变化。
当然了,这个过程也会有一些变数,就是角动量,如果中子星带有较多的角动量,那么它的质量上限也会大一些,超过上限时变为黑洞的时候,由于体积缩小,而黑洞的角动量是有上限的,届时不排除有少量中子星物质会被甩出来,喷向宇宙空间变成重元素,就好像双中子星合并的时候发生的那样。
相比之下,“吸积”是一个缓慢的过程,通常是去吸一些密度非常小的气体,而且那些气体往往由于有着过多的角动量,需要通过复杂的方式丢掉(比如喷流),才能落入中心天体。
我赌5毛,这个过程应该是快速坍缩的,应该没有内部先变慢慢吸的过程。