¿En qué medida la fuerza centrífuga de la rotación de una estrella de neutrones cancela su enorme fuerza gravitacional?

El mayor problema que tenemos aquí es que nuestras ecuaciones gravitacionales no tienen sentido. La gravedad es proporcional a la velocidad angular, no solo a la masa. Este giro desequilibra las fuerzas fuertes que provienen del nivel subatómico que se cancelan en reposo. Por supuesto, la fuerza centrífuga es proporcional al cuadrado del momento angular, por lo que existe un problema potencial, sin embargo, debe tenerse en cuenta que Star se cortará. Es el cizallamiento del flujo gravitacional lo que causa que los campos magnéticos actúen en última instancia para reducir la velocidad y reducir los campos gravitacionales. Entonces, en profundidad, la estrella está girando mucho más rápido que en la superficie. Esto sirve para reforzar aún más la atracción gravitacional.

A continuación se menciona que la estrella de neutrones corre el riesgo de colapsar en una singularidad, pero en realidad esto no tiene sentido. Parte de esto se deriva de la forma en que Newton fue calzado en GR, lo que probablemente explica la reticencia de Einstein sobre el tema. Pero lo más importante es que la gravedad depende de la estructura en el subatómico. Si esas estructuras comienzan a colapsar, también lo hará la atracción gravitacional. Y es principalmente por esta razón y no por el hecho de que Schwarzschild escogió el Teorema de Shell que las Singularidades no pueden suceder.

Entonces, ¿qué pasaría? Bueno, los orbitales internos de la masa subatómica ralentizarían una luz en un campo gravitatorio intenso, llámelo dilatación del tiempo si es necesario. Esto significaría que la fuerza centrípeta se reduciría, por lo que las partículas se dilatarían, lo que daría lugar a un aumento en el momento de inercia, por lo que la estrella se ralentizaría. Nunca habrá una singularidad. Necesitamos sacar estas tonterías de Schwarzschild de nuestras cabezas.

Bueno, tomemos la estrella de neutrones giratoria más rápida conocida, o púlsar, PSR J1748–2446ad. Usando la fórmula del campo gravitacional podemos encontrar su gravedad en la superficie usando la constante gravitacional [matemáticas] 6.6740831 \ times10 ^ {- 11} m ^ {3} ⋅kg ^ {- 1} ⋅s ^ {- 2} [/ matemáticas] su masa de 2 masas solares ([matemática] 2 \ veces1 [/ matemática] [matemática] .99 × 10 ^ {30} kg [/ matemática]) y su radio de 16,000 m:

[matemáticas] g = \ frac {GM} {R ^ 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = \ frac {6.6740831 \ veces10 ^ {- 11} \ veces (2 \ veces1.99 × 10 ^ {30})} {16000 ^ 2} [/ matemáticas]

[matemática] = 1.037611357 \ veces10 ^ {12} N / kg [/ matemática]

Para una persona promedio de peso 62 kg, la fuerza sería [matemática] 6.433… \ veces10 ^ {13} N [/ matemática].

Comparando esto con la fuerza centrífuga que una persona promedio experimentaría en la superficie de la estrella, encontrada usando la masa de la persona (nuevamente 62 kg), la velocidad de rotación del púlsar en radianes por segundo ([matemática] 2 \ pi716 [/ matemática]), y su radio en metros:

[matemáticas] F_ {c} = M \ omega ^ {2} r [/ matemáticas]

[matemáticas] = 62 \ veces (2 \ pi716) ^ {2} \ veces16000 [/ matemáticas]

[matemáticas] = 2.00769… \ veces10 ^ {13} [/ matemáticas]

Sustituyendo el valor de 62 kg para ambas ecuaciones con otro valor de masa termina en el mismo resultado, el valor de la gravedad siempre es mayor.

Por lo tanto, la gravedad del PSR J1748–2446ad sería demasiado fuerte para superar la fuerza centrífuga, según las matemáticas.

No estoy del todo seguro, pero probablemente podría consultar este documento en línea:

1999MNRAS.304..235F Página 235

Se centra en la fuerza centrífuga de una estrella de neutrones, y los temas clave son:

Física del agujero negro, estado gravitacional y relatividad