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チャンドラセカール限界

辞書:科学用語の基礎知識 天文学編 (UAST)
読み:チャンドラセカールげんかい
外語:chandrasekhar limit 英語
品詞:名詞
2009/12/13 作成

白色矮星及び中性子星の質量の理論的上限値。

白色矮星は、自身の重力による重力収縮と電子の縮退圧とのバランスによって存在する天体である。

このため、一定の質量を超えると電子の縮退圧が重力収縮に勝てなくなり、白色矮星として存在できなくなる。この質量の限界値をチャンドラセカール限界という。

限界質量

スブラマニアン・チャンドラセカールは計算式を導き出し、1.26太陽質量を白色矮星の理論的限界質量とした。

現在は、この式を元により厳密に再計算され、限界質量は1.44太陽質量とされている。かくして、1.44太陽質量を超える白色矮星は存在しない。

なお、現在では更に、中性子星の限界質量にも適用される。

中性子星

残った中心核が白色矮星の限界質量1.44太陽質量を超えた場合、重力収縮と輻射圧によって超新星爆発を起こし外層が吹き飛ぶ。結果、電子の縮退圧が重力収縮に負け、電子が原子核内の陽子に捕獲されて中性子となり中性子過剰核となる。

中性子過剰核のままでは不安定で自発核分裂を起こしてしまうので、安定化のために原子核自体も結合を始め、僅かに残る電子と陽子の他は、全体的に中性子の固まりになったような一種の超巨大原子核、中性子星が作られる。

こうして重力収縮との安定を保つのが中性子星であるが、中性子星も一定の質量を超えると重力崩壊を起こし、中心核はブラックホールにならざるを得なくなる。

その限界は、3太陽質量と推定されており、これもまたチャンドラセカール限界と呼ばれている。

クォーク星

中性子星より高密度な「クォーク星」も発見されているが、詳細はまだ明らかになっていない。

中性子星より大質量で、ブラックホールに至らない天体がこのようになるのではないか、という説がある。

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