Làm thế nào xa là tàn dư ngôi sao nhỏ gọn gần nhất có thể được?


11

Sao neutron và lỗ đen rất khó phát hiện khi chúng ở một mình và dường như có sự không chắc chắn lớn về mức độ phổ biến của chúng. Sao lùn trắng dễ phát hiện hơn nhiều và người gần nhất là Sirius B chỉ có 2,6 Parsec từ đây. Chúng ta có nên mong đợi có công ty kỳ lạ gần hơn nữa không? Làm thế nào có khả năng là chúng ta có một tàn dư ngôi sao nhỏ gọn chưa được phát hiện gần đó, gần như là ngôi sao hoạt động gần nhất của chúng ta? Tỷ lệ phát hiện một trong số họ gần đó là gì?

Làm thế nào một người chưa được phát hiện có thể được phát hiện? Liệu một trong những kính viễn vọng khảo sát bầu trời sắp tới có thể bắt được nó hay người ta sẽ phải dựa vào một sự kiện vi điện tử hiếm gặp? Làm thế nào nó sẽ được quan sát? Liệu một vật thể kỳ lạ như vậy, chỉ cần một phân tích, đưa ra những hiểu biết quan trọng trong vật lý do các hiệu ứng tương đối tính và thành phần lạ của nó?


Câu trả lời:


16

6×106L

Sao neutron và lỗ đen có thể gần như không thể phát hiện được nhưng dự kiến ​​sẽ hiếm hơn khoảng 10 và 100 lần. Tính như sau:

NMn(m)m2.3m>25M8<m/M<250.9<m/M<8

n(m)=Am2.3

N=0.1100Am2.3 dm
A=0.065N

NBH=25100Am2.3 dm=6.4×104N

NNS=825Am2.3 dm=2.6×103N
NWD=0.5×0.98Am2.3 dm=0.027N

3(3/4πn)1/3

Do đó, khoảng cách đến sao lùn trắng gần nhất là khoảng như mong đợi. Vì những lý do được thảo luận trong câu trả lời của tôi cho câu hỏi liên quan này , khoảng cách được tính đến lỗ đen và tàn dư sao neutron gần nhất có thể là một sự đánh giá thấp bởi vì nhiều người thoát khỏi Thiên hà hoặc có sự phân tán vận tốc rất cao và độ cao quy mô Thiên hà lớn hơn nhiều so với các ngôi sao bình thường. Vì vậy, trong khi có thể một người vô hình tồn tại gần hơn Sirius, thì rất khó xảy ra.

Làm thế nào một đối tượng như vậy có thể được phát hiện? Một ngôi sao neutron cũ, lạnh hoặc lỗ đen có thể hoàn toàn không thể phát hiện được ở tất cả các bước sóng của bức xạ điện từ - mặc dù việc kiểm tra cẩn thận bất kỳ phát hiện ứng cử viên nào [xem bên dưới] để biết các dấu hiệu phát xạ tia X do sự tích tụ từ môi trường liên sao . Nhưng câu hỏi của bạn tôi nghĩ rằng gợi ý chính xác. Các vật thể có thể có một chuyển động thích hợp đáng kể và do đó, rất có khả năng bạn sẽ thấy một chữ ký thấu kính hấp dẫn "chuyển động". Điều này sẽ vẫn rất nhỏ trừ khi đối tượng chỉ tình cờ đi qua trực tiếp trước một ngôi sao nền - nhưng một sự kiện vi điều khiển như vậy sẽ thoáng qua và có thể không được quan sát. Nhiều khả năng là Gaia sẽ nhận được những thay đổi tinh tế ở vị trí của các ngôi sao nền thay đổi trong 5 năm của nhiệm vụ. Theo câu hỏi khác của bạn:Gaia sẽ phát hiện sao neutron không hoạt động?


NWD

Vâng, nó phải là 0,9. Tất nhiên đó là (hơi) thành phần phụ thuộc. Giới hạn dưới thực sự được thiết lập bởi thời gian tồn tại trên chuỗi chính. Các ngôi sao có khối lượng thấp hơn không phải là sao lùn trắng (chưa) - được đánh vần trong ngoặc ở cuối đoạn para. 3.
Rob Jeffries

À đúng rồi, xin lỗi, tôi đã bỏ lỡ " Tất cả các ngôi sao được sinh ra với khối lượng thấp hơn ". Cảm ơn! Và đúng vậy, IMF nông hơn ở khối lượng thấp sẽ mang lại số lượng WD nhỏ hơn. Nhưng tôi nghĩ thực sự con số này lớn hơn? Salpeter giả định 10% WD, nhưng điều đó có lẽ đã lỗi thời. Bạn có tình cờ có bất kỳ tài liệu tham khảo cho các số quan sát?
pela

@Pela Vâng, chức năng khối lượng không phải là Salpeter xuống đến khối lượng thấp nhất và vì vậy các ngôi sao có khối lượng thấp được thể hiện quá mức trong tính toán của tôi, tôi mong đợi. Tôi có thể làm một cái gì đó thực tế hơn và nó có thể tăng mật độ WD lên 2 lần, nhưng sẽ không thay đổi số NS và BH.
Rob Jeffries

Vâng, đó là những gì tôi muốn nói. Dù sao, cảm ơn cho một câu trả lời tuyệt vời.
pela
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.