Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học: Khối lượng tới hạn của sao Lùn trắng và sao Neutron

Đề tài nghiên cứu về các nội dung: những kiến thức về vật lý thống kê và thuyết tương đối liên quan đến hệ khí điện tử suy biến, quá trình cân bằng hấp dẫn của hệ khí, tìm ra biểu thức để tính khối lượng tới hạn của sao lùn trắng, thuyết tương đối rộng và nghiệm Schwarzschild cho không thời gian trong ngôi sao - nghiệm này còn có tên là nghiệm Schwarschild nội,... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học: Khối lượng tới hạn của sao Lùn trắng và sao NeutronBộ Giáo Dục và Đào TạoTrường Đại Học Sư Phạm TP.HCMKHỐI LƯỢNG TỚI HẠN CỦA SAO LÙN TRẮNGVÀ SAO NEUTRON.Mã số: CS2002.23.12Lê Nam - Khoa Vật Lý5.2002 - 5.2003I.Báo cáo tóm tắt .......................................................................................................... 2II.Báo cáo tổng kết........................................................................................................ 5III. Tài liệu tham khảo ................................................................................................... 211I.BÁO CÁO TÓM TẮT1. Đặt vấn đề:Vật lý lỗ đen là một vấn đề rất rộng lớn , trong đó có việc nghiên cứu sự tồn tại của lỗ đendưới con mắt của nhà vật lý thiên văn. Để chứng minh rằng trong vũ trụ có tồn tại lỗ đen thìta phải nghiên cứu kỹ quá trình tiến hóa của các sao có khối lượng lớn. Nếu ta chứng minhđược có một loại sao mà sau khi đốt hết nhiên liệu nhiệt hạch sẽ co lại mãi do lực hấp dẫncủa chính mình thì việc lỗ đen tồn tại là điều có thể.Trong các giáo trình thiên văn học, ta luôn gặp khái niệm khối lượng tới hạn Chandrasekhar.Rất tiếc trong các giáo trình đã có tại Việt Nam không hề đề cập tới cách chứng minh chi tiếtsự tồn tại của khối lượng Chandrasekhar. Vấn đề chứng minh chi tiết là cần thiết và cấp báchcho cả giáo viên lẫn sinh viên khi nghiên cứu về vật lý thiên văn.Trong tương lai có thể Khoa Vật lý sẽ mở chuyên đề cao học vật lý thiên văn. Như vậy phảichuẩn bị trước các giáo trình nâng cao và việc nghiên cứu sự tiến hóa của các sao là điều bắtbuộc.Từ ba nhu cầu trên, tác giả đã chọn đề tài: Khối lượngtới hạn của sao lùn trắng và saoneutron .2. Kết quả đạt được:A. Để thực hiện tốt nhiệm vụ đặt ra tác giả phải giải quyết những vấn đề sau:-Những kiến thức về vật lý thống kê và thuyết tương đối liên quan đến hệkhí điện tử suy biến.Quá trình cân bằng hấp dẫn của hệ khí.Tìm ra biểu thức để tính khối lượng tới hạn của sao lùn trắng.Thuyết tương đối rộng và nghiệm Schwarzschild cho không thời giantrong ngôi sao - nghiệm này còn có tên là nghiệm Schwarschild nội.Xây dựng mô hình sao sao cho đủ đơn giản để có thể tính được khốilượng tới hạn của sao neutron mà không quá khác xa so với thực tế.Tìm những kết quả mới nhất để đối chiếu với kết quả tính toán của tácgiả.2B. Sau đây là những kết quả đạt được theo nội dung đã thuyết minh đăng ký:Dựa vào lập luận của Chandrasekhar và Fowler tác giả đã tìm ra biểu thức tính áp suất của hệkhí điện tử siêu tương đối tính.Sau đó tìm ra phương trình cân bằng hấp dẫn rồi ghép với biểu thức tính ápsuất của hệ khí điện tử siêu tương đối tính.Kết quả trên dẫn tới phương trình Lane - EmdemVới các số liệu hiện nay tác giả đã tìm được khối lượng tới hạn cho sao lùn trắng , mà nhờcông trình này, Chandrasekhar và Fowler đã nhận được giải Noel Vật lý năm 1983.Tiếp theo tác giả tìm nghiệm Schwarschild nội cho không thời gian trong ngôi sao. Từ đâytìm tiếp phương trình cân bằng thủy tĩnh do Oppenheimer - Volkoff tìm ra lần đầu tiên vàonăm 1939.Sau đó, xây dựng mô hình sao đủ đơn giản để cho ta biết giới hạn cực đại của các sao và kếtquả ta được biểu thức:3Vấn đề đặt ra ở đây là tìm cho được giá trị