📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

الكثافة في مركز النجم النيوتروني هائلة لدرجة أن ملعقة صغيرة من مادته تزن مثل وزن جبل. يحاول الفيزيائيون منذ زمن طويل فهم مقدار الكتلة التي يمكن أن يصل إليها مثل هذا النجم قبل أن ينهار إلى ثقب أسود. اعتمد الحد الكلاسيكي، الذي اشتُق في السبعينيات (1970)، على افتراض أن المادة في النواة تصبح غير قابلة للانضغاط (صلبة) فقط عند كثافات عالية جدًا. خفف مؤلفو العمل الجديد هذا الشرط وسمحوا للطور الصلب بالظهور مبكرًا — عند كثافة مماثلة لكثافة النواة الذرية.

اتضح أنه في هذه الحالة تقفز الكتلة القصوى للنجم إلى 4 كتل شمسية أو أكثر. هذا مهم لأن هناك "فجوة" بين أثقل النجوم النيوترونية (حوالي 2 كتلة شمسية) وأخف الثقوب السوداء (حوالي 5 كتل شمسية) — لا توجد تقريبًا أجسام معروفة هناك. النتيجة الجديدة تملأ هذه الفجوة: ربما تختفي هناك نجوم نيوترونية فائقة الثقل لا نعرف بعد كيف نميزها عن الثقوب السوداء الصغيرة. قدم المؤلفون معادلة ملائمة تربط الحد الأعلى للكتلة بسرعة الصوت وبالكثافة التي تصبح عندها المادة صلبة.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2604.03204

We revisit the derivation of the Rhoades-Ruffini bound on the upper limit for the maximum mass of neutron stars and find that the assumption made there for the onset of an ultimately stiff phase of high-density matter is not stringent. Relaxing this assumption and allowing for an onset of stiff non-nucleonic matter under neutron star constraints at the saturation density or below boost the upper limit of the theoretically possible maximum mass to $$4~M_\odot$$ or higher, in the mass-gap region between neutron stars and stellar-mass black holes. We provide a fit formula for the dependence of this upper limit on the speed of sound and the onset density of the deconfinement transition.