¿Todas las enanas blancas, estrellas de neutrones, púlsares y agujeros negros son igualmente densas o la densidad puede diferir entre estos objetos?

No, no se comparan con cada tipo de objeto, pero tienen la misma densidad para objetos con el mismo estado de la materia.

Hay 3 estados distintos de la materia aquí. Primero es la enana blanca. Su densidad está controlada por la degeneración de electrones que tiene una densidad de aproximadamente 10,000 kg por centímetro cúbico.

En segundo lugar tienes las estrellas de neutrones y los púlsares. Su densidad está controlada por la degeneración de neutrones que tiene una densidad de aproximadamente 5 mil millones de toneladas por centímetro cúbico.

Por último tienes agujeros negros. Un agujero negro tiene densidad infinita ya que no tiene dimensiones. No importa cuántas masas solares es el agujero negro, la densidad es siempre infinita.

Sin una fuente interna de energía, las estrellas muertas que tienen menos de 1.4 masas solares siempre se convertirán en enanas blancas y tendrán aproximadamente la misma densidad. Entre 1.4 y 3 masas solares se alcanza un umbral para la degeneración de neutrones y estas estrellas colapsan en estrellas de neutrones y todas tienen entre 12 y 20 kilómetros de diámetro. Todas las estrellas de neutrones tienen una densidad idéntica. Cualquier cosa con más masa se derrumba en un agujero negro.

Sobre los agujeros negros, la densidad no es tanto como podría pensar debido a la forma en que la calculan. El volumen completo del agujero negro dentro del horizonte de eventos se utiliza para derivar el volumen y, a partir de ese punto de vista, los agujeros negros son en su mayoría espacio vacío. Sin embargo, si solo está hablando del núcleo del Agujero Negro, entonces sí, eso sería más denso.

Los átomos de la enana blanca se comprimen hasta el límite de la degeneración de electrones, lo que significa que las capas de electrones alrededor del átomo se acercan mucho al núcleo, de modo que el átomo que en su mayoría era un espacio vacío ahora es mucho menos espacio vacío.

Las estrellas de neutrones y los púlsares son iguales, y los átomos se comprimen hasta el límite de la degeneración de neutrones, lo que significa que los protones en el núcleo de los átomos han absorbido todos los electrones y se han convertido en neutrones (de ahí el nombre de estrella de neutrones).

Los agujeros negros plantean la cuestión del espacio y el tiempo, o el espacio-tiempo para ser más precisos. Por lo tanto, debemos calificar cualquier término que se derive de estos, como la distancia, la velocidad o la densidad.

Entonces, ¿cómo estás calculando la densidad? ¿Es la masa del agujero negro dividida por el volumen abstracto de su horizonte de eventos?

Porque en ese caso, los agujeros negros tienen diferentes densidades. Para ser más precisos, la densidad de un agujero negro es inversamente proporcional al cuadrado de su masa: d = 1 / m ^ 2.

Esto se debe a que el radio del horizonte de eventos de un agujero negro es directamente proporcional a su masa. Y el volumen es proporcional al radio en cubos.

Por supuesto, todos estos términos son abstractos. No existe la distancia desde la singularidad hasta el horizonte de eventos. Simplemente tomamos la circunferencia y dividimos por 2pi para obtener un radio.

Ahora, por supuesto, si solo estás hablando de la singularidad: todas las singularidades son de tamaño 0 y densidad infinita. Realmente, están más allá del espacio-tiempo. Es por eso que necesitan una mortaja de horizonte de eventos.

En cuanto a tu primera pregunta, ¿qué estás considerando como “tamaño”? Si estás hablando del volumen dentro del ‘horizonte de eventos’, eso es una cosa, pero si estás hablando de la singularidad en el centro, eso es algo completamente diferente, ya que se supone que la singularidad es un único punto infinito. densidad y volumen cero.

Si estamos hablando del volumen dentro del ‘horizonte de eventos’, entonces, tal vez.

Creo que todas las estrellas enanas blancas tienen básicamente la misma densidad, al igual que las estrellas de neutrones.

Esta es una pregunta interesante y espero leer las respuestas de otros más conocedores que yo en estos asuntos.

Por un lado, los agujeros negros son los objetos más masivos en todo el universo, y los más densos. Estoy bastante seguro de que las enanas blancas son mucho menos densas que las estrellas de neutrones si no recuerdo mal. así que no las densidades entre todas esas cosas son muy diferentes.

No. De esas enanas blancas son las menos densas, nuestro sol se convertirá en uno de esos. Los púlsares son estrellas de neutrones y son más densos que las enanas blancas. Los agujeros negros son los más densos.