पैरेंट स्टार की तुलना में ब्लैक होल का द्रव्यमान


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इसके गठन के बाद सीधे एक तारकीय ब्लैक होल में छोड़े गए जनक स्टार के प्रतिशत द्रव्यमान की सीमा क्या है?

एक विशिष्ट मामले के लिए कौन से कारक इस संख्या को निर्धारित करते हैं?


मुझे लगता है कि आपको एक अच्छा जवाब मिलने की संभावना नहीं है क्योंकि ब्लैक होल शायद ही कभी एक एकल तारा के गिरने से बनता है। अक्सर वे एक अधिक जटिल रास्ते से गुजरते हैं और आप एक भी मूल सितारे की पहचान नहीं कर पाते हैं जिसके परिणामस्वरूप अंतिम ब्लैक होल होता है।
जेफायर


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@ ज़ेफियर आपको वह दृश्य कहां से मिल रहा है? निश्चित रूप से, बाइनरी ब्लैक होल का विलय हो सकता है, लेकिन कोई भी यह नहीं जानता है कि ~ सामान्य रूप से अधिक ~ 10 सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की आबादी के लिए यह कितना सामान्य है, सभी को व्यक्तिगत तारों के कोर पतन द्वारा माना जाता है।
रोब जेफ्रीज़

जवाबों:


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इस पर आम सहमति नहीं है। विभिन्न विकासवादी मॉडल अलग-अलग परिणाम देते हैं। कारक (स्टार के प्रारंभिक द्रव्यमान के अलावा) जो अंतिम ब्लैक होल द्रव्यमान को प्रभावित करते हैं, वह पूर्वज, इसकी संरचना (या धातु विज्ञान) की रोटेशन दर और यह द्विआधारी प्रणाली में था या नहीं और क्या यह बाइनरी सिस्टम है मास ट्रांसफर करने में सक्षम था।

रोटेशन को महत्वपूर्ण माना जाता है क्योंकि यह आंतरिक मिश्रण को प्रभावित करता है और इसलिए दर जिस पर ईंधन को कोर और चूहे को आपूर्ति की जाती है जिस पर संसाधित सामग्री सतह पर पहुंच जाती है, वायुमंडलीय संरचना को प्रभावित करती है। यह बड़े पैमाने पर नुकसान भी बढ़ा सकता है।

रचना महत्वपूर्ण है क्योंकि बड़े पैमाने पर नुकसान विकिरण द्वारा संचालित होता है और उच्च धात्विक रचनाओं के लिए विकिरण अपारदर्शिता अधिक होती है।

हेगर एट अल द्वारा गणना का एक सेट (2003) इस विषय पर विहित कार्यों में से एक हैं। नीचे बड़े धमाके के साथ सितारों के लिए प्रारंभिक द्रव्यमान बनाम अवशेष द्रव्यमान की एक साजिश है (शून्य प्रारंभिक धात्विकता) और फिर सौर धात्विकता के सितारों के लिए फिर से वही।

"कोई जन हानि नहीं" रेखा के लिए लाल रेखा का अनुपात उस अंश को देता है जो आप बाद में हैं। शून्य मेटैलिटी (प्राइमर्डियल) तारों में 25-100 सौर द्रव्यमान के प्रारंभिक द्रव्यमान के लिए यह 10-40% से बढ़ जाता है और शायद सुपरमेसिव जनसंख्या III सितारों के लिए भी अधिक है। (मैं तनाव देता हूं कि ये सैद्धांतिक परिणाम हैं )।

सौर धातुता सितारों के लिए परिणाम थोड़ा अलग हैं। बिंदीदार रेखा के लिए लाल रेखा का अनुपात 25-40 सौर द्रव्यमानों के लिए 10-25% से भिन्न होता है, लेकिन फिर यह स्पष्ट नहीं है कि क्या ब्लैक होल बहुत अधिक द्रव्यमान हानि दर के कारण भी बड़े पैमाने पर बना सकते हैं (देखें बिंदीदार रेखा और नीले वक्र के बीच अंतर)।

शून्य धातु संबंध

सौर धातु संबंध


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आपका प्रश्न तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के गठन के संबंध में है, जो टाइप II या टाइप आईबी सुपरनोवा विस्फोट के परिणामस्वरूप बनता है। यह तब होता है जब एक बड़े स्टार का कोर अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण से ढह जाता है, जिससे परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा की तेजी से रिहाई होती है। यह बाकी तारे के लिए फोटॉन और न्यूट्रिनों के रूप में जबरदस्त मात्रा में ऊर्जा प्रदान करता है, जो परिणामस्वरूप तारे को उड़ा देता है। यह कोर क्षेत्र या तो एक न्यूट्रॉन स्टार बन जाता है या, जब इस कोर क्षेत्र का द्रव्यमान पर्याप्त होता है, सीधे एक ब्लैक होल में गिर जाता है। जबकि इस चैनल के माध्यम से विस्फोट करने वाले तारे मिल्की वे में दुर्लभ हैं, अर्थात, हमारे सूर्य जैसे सितारों की तुलना में, इस प्रक्रिया के माध्यम से बनने वाले न्यूट्रॉन तारे और तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की संभावना ~ है।

सुपरनोवा के रूप में विस्फोट करने वाले तारे वास्तव में बड़े पैमाने पर होते हैं, जिनका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से कम से कम ~ 8 गुना होता है। जो केंद्र में ब्लैक होल का उत्पादन करते हैं वे और भी अधिक होते हैं, आमतौर पर ~ 20 सौर द्रव्यमान के ऊपर या तो (यह संख्या विवादित है ... इन चरम वातावरणों में कुछ परमाणु भौतिकी अनिश्चित है)।

इस पेपर के चित्र 2आपके प्रश्न पर कुछ प्रकाश (...) बहा सकता है। इस पत्र ने स्टेलर इवोल्यूशन मॉडल का एक सेट चलाया ताकि यह पता लगाया जा सके कि विस्फोट के दौरान कितना द्रव्यमान निष्कासित हुआ था और विस्फोट के बाद कितना द्रव्यमान बना रहा। क्षैतिज अक्ष तारे का मूल द्रव्यमान देता है (सूर्य के द्रव्यमान की इकाइयों में, उदाहरण के लिए, 10 का मान सूर्य के द्रव्यमान का 10 गुना होता है), और ठोस वृत्त बचे हुए अवशेष के अंतिम द्रव्यमान की पहचान करते हैं - जो है या तो एक न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल। ऊर्ध्वाधर अक्ष अवशेष का द्रव्यमान देता है। अफसोस की बात है कि उन्होंने ऊर्ध्वाधर अक्ष के लिए लॉगरिदमिक स्थान का उपयोग करने का फैसला किया, भले ही रेंज केवल परिमाण के एक आदेश पर हो। इसलिए द्रव्यमान की वास्तविक राशि प्राप्त करने के लिए, आपको आधार -10 लघुगणक को पूर्ववत करना होगा। उदाहरण के लिए, यदि एक काले बिंदु का ऊर्ध्वाधर अक्ष पर 0.3 का मान था, तो अवशेष का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान का 10 ^ (0.3) = 2.0 गुना होगा। 0.6 का मान 10 ^ (0.6) = 3.98 गुना सूर्य के द्रव्यमान का होगा, आदि, उन्होंने उच्च द्रव्यमान पर विस्फोट के लिए कई अलग-अलग तंत्रों पर विचार किया (याद रखें, चीजों को और अधिक अनिश्चितता मिलती है जितना बड़ा स्टार मिलता है), यही वजह है कि कुछ क्षैतिज मानों में कई काले बिंदु होते हैं। यदि आप उत्सुक हैं, तो कमजोर विस्फोट कुछ सामग्री को अवशेष पर वापस गिरने की अनुमति दे सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप भूखंड पर उच्चतर ब्लैक डॉट होता है।

भले ही, आप देख सकते हैं कि, उदाहरण के लिए, एक 20 सौर द्रव्यमान तारा एक 10 ^ (0.3) = 2 सौर द्रव्यमान अवशेष बनाता है। एक 30 सौर द्रव्यमान तारा एक अवशेष बना सकता है जो सूर्य के द्रव्यमान के 2 से 4 गुना के बीच है। सभी मामलों में, स्टार के मूल द्रव्यमान का अधिकांश हिस्सा खो जाता है।

आप इस पेपर के प्लॉट पर भी नज़र डाल सकते हैं । यह कागज ऐसा लगता है जैसे इसने थोड़ा अधिक सावधानी से काम किया। या तो कागज अभी भी आपको मूल चित्र देता है।

(ऐसाइड: चित्रा 2 'सोलर मेटैलिटी' सितारों के लिए है, जिसका अर्थ है 'मिल्की वे में मिल सकने वाले सितारे।' चित्रा 1 उन सितारों के लिए है, जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में, हीलियम से परे तत्वों की काफी मात्रा से पहले बने होंगे। का गठन किया गया है।)

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