الثقوب السوداء هي غاية كائنات الكون، من الناحية النظرية، طالما كتلة كافية للضغط على وحدة تخزين صغيرة بما فيه الكفاية، فإن النتيجة ستكون ثقب أسود. فإن سرعة الهروب المطلوبة من سطحه تصل إلى سرعة الضوء، وذلك لأن سرعة الضوء هي سرعة أسرع، لذلك لا شيء يمكن الهروب من الثقب الأسود.

وعلى الرغم من الناحية النظرية أنه من السهل لتصنيع الثقوب السوداء، ولكن الجوهر الفعلي صعبة عادة للقيام بذلك. الهيدروجين هو أكثر العناصر شيوعا في الكون، وسوف تلتحم لتشكل النجوم في درجة حرارة عالية وكثافة عالية من سلسلة من ردود الفعل، بدلا من الثقب الأسود. النجوم النيوترونية النووية وممتاز مثل الأقزام البيضاء، يمكن أن تصمد أمام انهيار الجاذبية، لتجنب الوقوع الثقب الأسود. قزم أبيض يمكن أن تصل إلى 1.4 مرة من الشمس، ونوعية النجم النيوتروني يمكن أن تصل إلى 2-3 مرات الشمس. لذلك لماذا لا يوجد مثل هذا الاختلاف؟

في عالمنا، ونحن نعلم بناء على الأشياء المادية وتتكون من التركيب الكيميائي البسيط، أي البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. يتكون كل من البروتونات والنيوترونات ثلاثة كواركات، أنه يحتوي على بروتون واثنان على الكوارك السفلي كوارك، واحدة تحتوي على كوارك النيوترون واثنين من أسفل كوارك. من ناحية أخرى، الجسيمات الأولية الإلكترونية نفسها. هناك نوعان من الجسيمات، وهذا هو، الفرميونات والبوزونات، الكواركات والإلكترونات هي الفرميونات.

اتضح أنه عندما يتعلق الأمر إلى مسألة تشكيل الثقب الأسود، وتصنيف هذه الخصائص أمر ضروري. بعض خصائص الفرميونات لا البوزونات، وتشمل: (1) الفرميونات نصف عدد صحيح تدور (على سبيل المثال، 1/2، 3/2 ، 5/2، الخ)، والبوزونات تدور هو عدد صحيح (0 ، 1، 2، الخ)؛ (2) لديه الفرميونات جسيم مضاد المقابلة، لا البوزونات، (3) الفرميونات تلبي مبدأ استبعاد باولي، (4) الميزة الأخيرة هي لمنع انهيار المادية في ثقب أسود مفتاح.

وينطبق مبدأ استبعاد باولي فقط إلى الفرميونات، وليس البوزونات، هذا المبدأ تظهر أي نظام الكم، لا يمكن لاثنين من الفرميونات تحتل دولة واحدة الكم. وبعبارة أخرى، إذا كان الإلكترون في موقع معين، ولها مجموعة من الخصائص في الدولة: مستويات الطاقة، والزخم الزاوي، وهلم جرا.

إذا، ومع ذلك، يتم وضع الإلكترون الثاني في نفس الموقف في النظام، ويحظر أن يكون لديها أعداد الكم نفسها. يجب أن تحتل إما صعيد آخر، تدور مختلفة (-1/2 إذا كان أول واحد، فمن +1/2)، أو تحتل مكانة مختلفة في الفضاء.

هذا هو السبب في ذرات لها خصائص مختلفة، لماذا الذرات في مزيج معقد من معا وبالتالي المستعبدين، ولماذا كل عنصر في الجدول الدوري هي فريدة من نوعها، لأن الإلكترونات من كل ذرة تختلف عن ترتيب الذرات الأخرى.

على غرار البروتونات والنيوترونات. على الرغم من أنها الجسيمات معقدة تتألف من ثلاثة كواركات، لكنها تتصرف كما فرميون واحد نفسه. كما أنها تتبع مبدأ استبعاد باولي، لا اثنين من البروتونات أو النيوترونات قد تحتل دولة واحدة الكم. الإلكترونات هي الفرميونات، وهذا هو السبب القزم الأبيض لمنع انهيار بفعل الجاذبية الخاصة بها، وبالمثل النيوترونات هي الفرميونات، والذي يمنع أيضا مزيد من انهيار النجوم النيوترونية. مبدأ استبعاد باولي هو سبب كل معظم الأجسام الكثيفة تصبح الثقوب السوداء لمنع.

عند مراقبة الكون من الأقزام البيضاء، والحد من الجزء العلوي من كتلة من نحو 1.4 كتلة شمسية، وهذا هو، والحد من كتلة سوزوكي. لأنه لا إلكترونين يمكن أن تحتل دولة واحدة الكم، وبالتالي فإن سبب ضغط الكم الانحطاط لمنع تشكيل الثقب الأسود، حتى يتجاوز قيمة الحد.

في النجوم النيوترونية، هناك حدود نوعية مماثلة: تولمان - الحد فولكوف - أوبنهايمر. ويتوقع هذا في البداية مع الحد كتلة سوزوكي من نفسه، لأن الفيزياء الأساسي هو نفسه. بطبيعة الحال، لا توفر الإلكترونية ضغط معين الكم الانحطاط، ولكن المبدأ (والمعادلات) متطابقة تقريبا. وفقا لملاحظات وجدت أن نسبة كتلة النجم النيوتروني من 1.4 مرات كتلة الشمس هي أكبر بكثير، قد يرتفع إلى 2.3 أو 2.5 مرة كتلة الشمس.

ولكن هناك سبب لهذا الاختلاف. في النجم النيوتروني، لعبت القوة النووية القوية دورا، مقارنة مع الغازات فرميون الباردة نموذج بسيط، مما أدى إلى مزيد من التنافر فعالة. في السنوات ال 20 الماضية، ونتائج النجوم النيوترونية الحد كتلة النظري تختلف اختلافا كبيرا: من حوالي 1.5 مرة إلى 3.3 مرة كتلة الشمس. والسبب غير معروف عدم اليقين العددي السلوك المادي كثيفة للغاية، حيث أن كثافة النواة، يجهلون.

أو بالأحرى، هذه المجاهيل المضطربة لنا لفترة طويلة، حتى ورقة جديدة تغير الشهر الماضي كل ذلك. المؤلفون V. D. بوركيرت، L. Elouadrhiri وF. X. جيرود أدلى به للتو التقدم أساسيا لفهم ما يحدث داخل النجم النيوتروني.

في العقود القليلة الماضية، وقد تحسنت كثيرا البروتونات والنيوترونات نموذج النووي، ولكن أيضا تحسين التقنيات الحاسوبية والتجريبية. واستخدمت الدراسة أحدث التقنيات القديمة تسمى ظاهرة كومبتون، وانبعاث الإلكترون إلى البنية الداخلية للبروتونات للتحقيق في هيكلها. عندما إلكترون والتفاعل كوارك، فإنه سيتم الافراج عن الفوتون طاقة عالية، والإلكترون، ونثر ويؤدي إلى الارتداد النووي. من خلال قياس هذه المنتجات الثلاثة، والضغط داخل النواة يمكن حساب كوارك تعرض التوزيع. العثور على نتائج مروعة، فإن متوسط ذروة الضغط على مقربة من مركز البروتونات تصل إلى 10 ^ 35 باسكال، وأكبر ضغط من النجم النيوتروني الداخلية.

وبعبارة أخرى، لفهم الضغوط الداخلية لتوزيع نيوكلون واحد، يمكننا حساب وقت ما، في ظل ما يمكن أن الظروف التغلب على هذا الضغط. وعلى الرغم من هذه التجربة فقط لالبروتونات والنيوترونات ولكن النتيجة يجب ان يكون مماثلا، وهذا يعني في المستقبل، يجب أن نكون قادرين على حساب حد كتلة أكثر دقة النجم النيوتروني.

قياس ضغط هائلة داخل البروتون وتوزيع الضغط، لتبين لنا سبب لمنع انهيار النجم النيوتروني. كل الضغوط الداخلية من البروتونات والنيوترونات من القوة النووية الشديدة، وهذا الضغط يدعم النيوترون. لقد تحسنت كثيرا في الدقة لتحديد عتبة الجودة. بالإضافة إلى الاعتماد على الفيزياء الفلكية الملاحظة، يمكن أن توفر تجربة الفيزياء النووية والفهم النظري للالنيوترون حيث علامات الحد الأقصى للنجوم.

وقد تم نشر ورقة بحثية في (الطبيعة) مجلة "الطبيعة".