Почему нейтронные звезды не образуют горизонт событий?

Пытаясь сравнить плотность черных дыр и нейтронных звезд, я придумал следующее:

Типичная нейтронная звезда имеет массу от около 1,4 до 3,2 солнечных масс 1 [3] (см. Предел Чандрасекара) с соответствующим радиусом около 12 км. (...) Нейтронные звезды имеют общую плотность от 3,7 × 10 ^ 17 до 5,9 × 10 ^ 17 кг / м ^ 3 [1]

а также

Вы можете использовать радиус Шварцшильда, чтобы вычислить «плотность» черной дыры, то есть массу, поделенную на объем, заключенный в радиусе Шварцшильда. Это примерно равно (1,8x10 ^ 16 г / см ^ 3) х (Msun / M) ^ 2 (...)

Значение радиуса Шварцшильда составляет около (3x10 ^ 5 см) х (М / мсун) [2]

Давайте возьмем нейтронную звезду с вершины спектра (3,2 Мсун) и такую ​​же массу черной дыры.

Преобразование единиц:

• Нейтронная звезда: 5,9 × 10 ^ 17 кг / м ^ 3 = 5,9 × 10 ^ 14 г / см ^ 3
• Черная дыра: 1,8x10 ^ 16 г / см ^ 3 x (1 / 5,9) ^ 2 = 5,2 x10 ^ 14 г / см ^ 3

Радиус черной дыры будет (3х10 ^ 5 см) х (5,2) = 15,6 км

Нейтронная звезда 3.2Msun этой плотности будет иметь объем 1,08 x 10 ^ 13 м ^ 3, что дает радиус 13,7 км.

Согласно теореме Шелла напряженность гравитационного поля сферических объектов на данном расстоянии такая же для сфер, как и для точечных масс, поэтому на том же расстоянии от центра одной и той же массы (точка - черная дыра, сфера - нейтронная звезда) гравитация будет такой же ,

Это поместило бы поверхность нейтронной звезды ниже поверхности горизонта событий эквивалентной черной дыры. И все же я никогда не слышал о даже горизонте нейтронных звезд.

Либо я допустил ошибку в своих расчетах (и если бы я это сделал, не могли бы вы указать на это?), Либо ... ну, почему?

Как указывает Франческо Монтесано, использование неправильной массы приводит к неправильному ответу. Кроме того, использование плотности здесь кажется сложным способом получить ответ; Вы могли бы вычислить радиус Шварцшильда для NS и посмотреть, меньше ли он его действительного радиуса.

Поскольку плотность масштабируется как ρ ~ M / R ^ 3, а радиус Шварцшильда - как R _s ~ M, плотность ЧД масштабируется как ρ ~ 1 / R ^ 2; более массивные ЧД менее плотны, и просто проверить, является ли НЗ более плотным, чем ЧД, недостаточно - они должны иметь одинаковую массу, что означает, что вы фактически сравниваете радиусы.

Использование плотности недопустимо. Поскольку радиус горизонта событий для данной массы линейно увеличивается, объем этого радиуса увеличивается по мере уменьшения куба и плотности. Если взглянуть на это иначе, плотность увеличивается с уменьшением горизонта событий.

Вы можете рассчитать размер горизонта событий для любой заданной массы. Вам просто нужно найти точку, в которой скорость побега превышает скорость света. Мы можем использовать скорость света в формуле для скорости побега и решить для радиуса

Решение формулы скорости убега для r дает

Я собрал электронную таблицу с номерами. Я рассчитываю, что черная дыра с массой 3,2 солнечной энергии будет иметь радиус 4,752 км, что означает, что нейтронная звезда с массой 3,2 солнечной массы должна превратиться в черную дыру, которая должна будет сжаться до 9,504 км и иметь плотность 7,13E18 кг / м ^ 3. И наоборот, сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики имеет радиус горизонта событий около 6 млрд. Км и плотность всего 4,34E6 кг / м ^ 3. Черная дыра размером с протон потребует 350 миллионов метрических тонн и будет иметь плотность 1,55 кг / м ^ 3.

Я думаю, что вы, вероятно, отключили некоторые из ваших номеров. В частности, вы используете диапазоны чисел на верхнем конце спектра и «около» фигуры для радиуса нейтронной звезды, как будто 12 км - это один постоянный радиус для всех нейтронных звезд. Фактически нейтронная звезда с массой 1,4 солнечной энергии будет иметь радиус где-то между 10,4 и 12,9 км ( источник )

https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/nicer/nicer_about.html

Давайте просто вернемся к тому времени, когда красный супергигант становится сверхновой. Когда он идет сверхновой, его внешние оболочки сдуваются из-за взрыва. Что будет дальше, зависит от массы остатка. Если масса в 1,4–3 раза превышает массу Солнца, она становится нейтронной звездой. Если оно в 3 раза больше массы, оно становится черной дырой. Нейтронные звезды не могут иметь горизонты событий черных дыр, потому что их остаток сверхновой был просто недостаточно массивным.

Говорят, что нейтронные звезды изгибают пространство / время так сильно, что части спины видны спереди! Конечно, нейтронная звезда, по существу , один очень очень большой шар нейтронов со всеми световыми элементами на поверхности. Некоторые ученые теперь полагают, что простые столкновения нейтронных звезд не генерируют все тяжелые элементы, но существование элементов, более тяжелых, чем железо, происходит из-за столкновений черной дыры и нейтронной звезды. Если так, то у них нет горизонта событий, несмотря на их огромную гравитацию, потому что материя слишком распространена, тогда как для настоящей черной дыры все это сосредоточено в одном месте. На самом деле считается, что скорость побега для типичной нейтронной звезды составляет примерно от 1/3 до 1/2 скорости света, но все же большое число, и случайно жизнь можетвозможно на планете, вращающейся вокруг нейтронной звезды с радиационной стойкостью, достаточной даже в такой бактерии, как Deinococcus radiodurans, пока орбита планеты удерживает ее вдали от струй. Вариант этой концепции - когда нейтронная звезда попадает в красный сверхгигант, кратковременно зажигая слияние гелия, если все это не взорвется первым.
https://arstechnica.com/science/2014/06/red-supergiant-replaced-its-core-with-a-neutron-star/