دانشمندان دانشگاه گوته در فرمول جدیدی که حداکثر جرم ستاره نوترونی غیرچرخان را محاسبه می‌کند، این امکان را برای دانشمندان فراهم کرده که جرم حیاتی را زمانی که یک ستاره نوترونی از هم پاشیده و به سیاهچاله تبدیل می‌شود، برآورد کنند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، ستاره‌های نوترونی از جرمی به اندازه دو برابر خورشید اما شعاع چند کیلومتری برخوردارند که آن‌ها را هزاران میلیارد برابر متراکم‌تر از متراکم‌ترین عنصر روی زمین می‌کند.

البته جرم این اجسام به شکل بدون مرز رشد نمی‌کنند. در حقیقت اگر جرم یک ستاره غیرچرخان افزایش یابد، تراکم آن نیز افزایش می‌یابد. معمولا این کار منجر به یک تعادل جدید شده و ستاره می‌تواند برای هزاران سال در این حالت بطور ثابت زندگی کند اما این فرآیند نمی‌تواند بطور نامحدود تکرار شود و ستاره در حال رشد به جرمی خواهد رسید که بالاتر از آن هیچ فشار فیزیکی نمی‌تواند از فروپاشی ستاره به شکل یک سیاهچاله جلوگیری کند.

جرم حیاتی در این زمان "جرم حداکثر" نامیده می‌شود و نشان‌دهنده حد بالایی برای جرم یک ستاره نوترونی غیرچرخان است اما به محض دستیابی ستاره به این جرم حداکثر، به جای فروپاشی ممکن است شروع به چرخش کند.

یک ستاره چرخان در حقیقت می‌تواند از جرم بالاتر از نمونه غیرچرخان پشتیبانی کند زیرا نیروی گریز از مرکز اضافی به تعادل نیروی گرانشی کمک می‌کند.

همچنین در این مورد، ستاره نمی‌تواند بطور دلخواه بزرگ شود زیرا افزایش در جرم باید به همراه افزایش چرخش باشد و محددیتی در سرعت چرخش ستاره پیش از فروپاشی آن وجود دارد. از این رو، برای هر ستاره نوترونی یک حداکثر جرم مطلق وجود دارد که با بزرگترین جرم مدل "سریعترین چرخش" حاصل می‌شود.

تعیین این ارزش بر اساس اصول اولیه مشکل است زیرا به معادله حالت ماده سازنده ستاره بستگی دارد و این مساله هنوز ناشناخته باقی مانده است. از این رو، تعیین حداکثر جرم چرخان یک ستاره نوترونی برای چندین دهه یکی از مسائل حل نشده باقی مانده است.

دانشمندان باید تعداد زیادی از مدل‌های ستاره‌ای را برای رسیدن به نتیجه محاسبه می‌کردند که نتایج آن‌ها در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.