Предел Оппенгеймера — Волкова — верхний предел массы невращающейся нейтронной звезды, при которой она ещё не коллапсирует в чёрную дыру. Если масса нейтронной звезды меньше этого значения, давление вырожденного нейтронного газа может компенсировать силы гравитации. Одновременно предел Оппенгеймера — Волкова является нижним пределом массы чёрных дыр, образующихся в ходе эволюции звёзд.
История Величина названа по именам Р. Оппенгеймера и Дж. М. Волкова, опубликовавших в 1939 году — используя наработки Р. Ч. Толмена, статья которого была напечатана в том же журнале. В своей статье Оппенгеймер и Волков оценили этот предел в 0,71 ☉Это меньше предела Чандрасекара — 1,4 M, уже известного в то время, эта оценка была получена исходя из уравнения состояния, в котором не учитывалось нейтрон-нейтронное отталкивание за счёт сильного взаимодействия, которое на тот момент практически не было изучено.
Уравнение состояния вырожденной барионной материи с крайне высокой плотностью (~ 1014 г/см³это, в частности, в ~108 раз превышает плотность белых карликов) в точности неизвестно и на 2024 год, в связи с чем неизвестно и точное значение предельной массы нейтронной звезды. Долгое время лучшие теоретические оценки предела Оппенгеймера — Волкова имели большую неопределенность и лежали в пределах от 1,6 до 3 M.
Гравитационно-волновая астрономия позволила существенно уточнить предел Оппенгеймера — Волкова: по результатам анализа события GW170817 (слияние нейтронных звёзд), для невращающейся нейтронной звезды он находится в диапазоне от 2,01 до 2,16 масс Солнца. Масса быстро вращающейся нейтронной звезды может превышать это значение примерно на 20 %.
Экспериментальные данные Вопрос об интервале между самыми тяжёлыми нейтронными звёздами и самыми лёгкими чёрными дырами в настоящий момент открыт.
Самая массивная (из открытых к настоящему времени) нейтронная звезда PSR J0740+6620 имеет массу 2,17 M Самой маломассивной (из известных) чёрной дырой до 2008 г. считалась GRO J1655-40 с массой 6,3 M. В 2008 г. исследования показали, что масса чёрной дыры XTE J1650-500, открытой в 2001 г., составляет 3,8±0,5 солнечной массы, однако позже это заявление было отозвано, новая оценка её массы — 9,7±1,6 M. Ещё одним кандидатом на статус самой маломассивной чёрной дыры является GRO J0422+32, масса которой оценивалась в 3,97±0,95 M, затем — в 2,1 M, что ставит под сомнение принадлежность этого объекта к чёрным дырам. Гравитационное событие GW190814 — было зарегистрировано столкновение чёрной дыры массой 22,2—24,3 солнечных с неким «загадочным объектом», масса которого составила 2,50—2,67 солнечных. По заявлением ученых, работающих в проекте LIGO-VIRGO, «мы не знаем, является ли этот объект самой тяжелой из известных нейтронных звезд или самой легкой из известных черных дыр, но в любом случае это рекорд».
См. также Кварковая звезда Планковская звезда Предел Чандрасекара
Примечания
Ссылки Stergioulas, N., «Rotating Stars in Relativity», Living Reviews in Relativity, Vol. 6, (2003), No. 3. Обнаружена рекордно тяжелая нейтронная звезда на lenta.ru ()
Категория:Астрофизика Категория:Релятивистские и гравитационные явления Категория:Звёздная эволюция Категория:Чёрные дыры Категория:Нейтронные звёзды Категория:Масса Категория:Нерешённые проблемы современной физики