home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / physics / 19478 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-23  |  3.9 KB

  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!darwin.sura.net!zaphod.mps.ohio-state.edu!rpi!bu.edu!weyl.bu.edu!sbs
  2. From: sbs@weyl.bu.edu (Stephen Selipsky)
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Re: hubble and black hole
  5. Message-ID: <102897@bu.edu>
  6. Date: 23 Nov 92 15:32:53 GMT
  7. References: <1elv7lINNikd@bigboote.WPI.EDU> <FRANL.92Nov21141214@draco.centerline.com> <1992Nov22.211548.23960@news2.cis.umn.edu>
  8. Sender: news@bu.edu
  9. Reply-To: sbs@weyl.bu.edu
  10. Organization: Boston University Physics Department
  11. Lines: 64
  12.  
  13.  
  14. In article <1992Nov22.211548.23960@news2.cis.umn.edu>,
  15.  sawdey@matterhorn.ee.umn.edu (Aaron Sawdey) writes:
  16. |>
  17. |>In <FRANL.92Nov21141214@draco.centerline.com> franl@centerline.com
  18. |> (Fran Litterio) writes:
  19. |>
  20. |>>llew@bigwpi.WPI.EDU (Lok C. Lew Yan Voon) writes:
  21. |>
  22. |>>> anyway, nbc news had a short piece 2 days ago that the
  23. |>>> space telescope had resolved the nucleus of a galaxy
  24. |>>> to a much better resolution than b/f, i think it's
  25. |>>> supposed to be a 100 times smaller than previously
  26. |>>> believed. from the picture they showed, one can easily
  27. |>>> discern the boundary plus a jet-like structure emanating
  28. |>>> from one of the poles.
  29. |>>> 
  30. |>>> apparently, it's highly unlikely to be anything but a black hole.
  31. |>
  32. |>>I want to know why it can't be a really massive neutron star.  Don't
  33. |>>they have accretion disks and spew jets of hot gas out from their
  34. |>>magnetic poles?  What data is available other than the image from
  35. |>>Hubble?
  36. |>
  37. |>It's too big. I think that an object with neutron-star density
  38. |>and a mass greater than 3 or 4 solar masses (somebody: what's
  39. |>the real figure for this?) turns into a black hole. The structures
  40. |>imaged by Hubble have scale measured in 1000's of light-years (they're
  41. |>45 Million light years away). I don't think a neutron star big enough
  42. |>to create these effects could exist.
  43. |>
  44.    For sure.  The exact maximum mass for a compact object depends on details
  45. of nuclear physics which we don't know-- basically, how hard can matter (e.g.
  46. at the center of a star) push back against gravity?  If you don't want the
  47. details below, the bottom line is Probably less than 2.7 M_solar, but NOT
  48. PROVEN; certainly on the order of magnitude of solar masses.  See
  49. Shapiro & Teukolsky, "Black Holes, White Dwarfs, and Neutron Stars" for an
  50. undergrad-level treatment.
  51.   Rhoades and Ruffini (Phys. Rev. Let. 32, 324 (1974)) developed a BOUND
  52. on that maximum mass and Hartle (Phys. Reports 46, 201 (1978)) has a nice
  53. review.  They said that for the densest part of the star, you should
  54. assume the "stiffest possible" equation of state consistent with
  55. causality (speed of sound less than speed of light), and some other
  56. technical requirements (one-parameter eqn.of state, positive density rho,
  57. microscopic stability dP/d.rho > 0), and assume that the outer parts of the
  58. star (everything with a density below an arbitrary amount rho_0 \approx
  59. nuclear density) can still be described by an equation of state using known
  60. nuclear physics.  Then General Relativity gives a maximum neutron star mass 
  61. (for a non-spinning star, but centrifugal support doesn't buy you much more)
  62.  
  63.   M_max < (6.8 M_solar) * (10^14 gm/cm^3 / rho_0)^(1/2) .
  64.  
  65. There's still an argument about phase vs. group velocities and causality,
  66. and if you drop the sound-speed requirement then Hartle gets 11.4 instead
  67. of 6.8; remember that nuclear density is 2.8 * 10^14 gm/cm^3.
  68.    Realistic equations of state are less stiff, and give numbers around
  69. 2.0 M_solar, up to 2.7 for "pion condensation".  My thesis discussed an
  70. extremely speculative equation of state, which potentially allowed masses
  71. exceeding tens of solar masses, but probably not so much when you consider
  72. various observational bounds.
  73.    In any case, millions of solar mass objects occupying galactic centers
  74. etc. can't possibly be anything but black holes, in anything even vaguely
  75. resembling current theories.
  76.                                  Back to work,   -- Stephen Selipsky
  77.