Un agujero negro no necesariamente tiene que formarse a partir de una estrella; teóricamente, podría formarse a partir de cualquier objeto extremadamente denso. De hecho, muchos astrónomos diferencian ciertos agujeros negros, como los supermasivos , de los estelares (los que se forman a partir de estrellas).
Sin embargo, ¿podría aplicarse lo mismo a las estrellas de neutrones? Las estrellas de neutrones solo se forman debido a la intensa gravedad durante el colapso de una estrella: la captura de electrones se ve obligada a ocurrir y la mayoría de la estrella se convierte en neutrones. ¿Podría esto sucederle potencialmente a los objetos no estelares, si la gravedad fuerza la captura de electrones?
Si es así, ¿por qué no vemos tantos de estos "objetos de neutrones" como los agujeros negros no estelares?
No puede haber tal cosa como una "estrella de neutrones supermasiva". El límite de masa superior teórico para una estrella de neutrones está entre 2,2 y 3 masas solares. Más masivos e inevitablemente forman agujeros negros. Entonces, no tengo claro en qué tipo de "objetos de neutrones" estabas pensando.
¿Tampoco está claro qué quiere decir con objetos "no estelares" que tendrán las densidades requeridas para hacer materia degenerada de neutrones? No hay ninguno aparte de (I) los núcleos de estrellas masivas al final de sus vidas. (II) Enanas blancas masivas si acumulan materia por encima de su límite de Chandrasekhar. Además, hay una masa mínima para una estrella de neutrones. Aunque el límite inferior observado para los que se ven en la naturaleza es (hasta ahora) alrededor de , hay un límite inferior teórico de aproximadamente a establecido por la estabilidad del neutrón contra la descomposición en material autogravitatorio ( Ver https://physics.stackexchange.com/questions/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally- estable-neutrón-st/143174#143174 ).
Es cierto que si pudiera hacer arreglos para comprimir cualquier materia a densidades superiores kg/m3 formaría material degenerado de neutrones. Pero esto requiere (hasta donde sabemos) las condiciones que enumeré anteriormente.
Se formará una estrella de neutrones si tiene aproximadamente 1,4-3 masas solares de materia que no produce suficiente energía para sostenerse a través de la presión de radiación. Entonces, en principio, podría ensamblar 2 masas solares de hierro y colapsaría bajo su propia gravedad y formaría una estrella de neutrones.
Sin embargo, la gran mayoría del universo es una mezcla de hidrógeno y helio, y si reúnes 2 masas solares de esos materiales, la fusión comenzará mucho antes de que colapse y obtengas una estrella normal. Por lo tanto, parece probable que cada estrella de neutrones natural en el universo real haya pasado por una fase de combustión nuclear y, por lo tanto, sea una estrella de neutrones "estelar".
Es concebible que una fluctuación de densidad en el universo muy temprano podría haber sido del tamaño justo para que la materia allí se enfriara a neutronio en lugar de solo una nube más densa de materia normal, pero habría estado rodeada por materia normal bastante densa, por lo que probablemente se convertiría en un agujero negro.
Como han señalado otros, la razón por la que no vemos estrellas de neutrones no estelares es que las presiones necesarias para formarlas generalmente solo se encuentran en las estrellas. Las presiones más bajas no forman materia degenerada de neutrones y las presiones más altas forman agujeros negros.
Creo que parte de su pregunta puede ser si las cantidades más pequeñas de materia degenerada de neutrones, que estarían bajo una presión constante más baja, son estables o no. Creo que la respuesta es "no" o "la presión no es mucho menor", ya que se cree que incluso las cortezas de las estrellas de neutrones tienen núcleos separados: https://link.springer.com/article/10.12942/lrr-2008- 10 _ En pequeñas cantidades, la materia degenerada de neutrones probablemente explotaría con una fuerza extrema, como si fuera solo un átomo ridículamente súper pesado y súper rico en neutrones: https://physics.stackexchange.com/questions/10052/what-would-happen -a-una-cucharadita-de-material-de-estrella-de-neutrones-si-se-libera-en-la-tierra
Sin embargo, algunas teorías sugieren que esto no sería cierto para los tipos más densos de materia de quarks-gluones que probablemente se encuentren dentro de "estrellas de neutrones" masivas. El concepto de "materia extraña" compuesta de quarks arriba, abajo y extraños es bien conocido, y algunos han predicho que es estable a temperatura ambiente, una vez que se ha formado, tal vez incluso convirtiendo la materia normal que toca en materia extraña (o, alternativamente, tal vez no). Los "Strangelets", o pequeños fragmentos de materia extraña, son candidatos a lo que podría ser la materia oscura, e incluso se ha sugerido que podrían golpear la Tierra una vez al año y explicar algunos cráteres extraños: https://arxiv.org/ ftp/arxiv/papers/2007/2007.04826.pdf
De manera similar, también se ha sugerido que los núcleos atómicos muy pesados (A>alrededor de 300) pueden colapsar en un mar de quarks arriba y abajo llamado "materia de quarks arriba-abajo" o udQM, que en realidad podría ser más estable que "materia extraña". "(uds-asunto). Esto se ha sugerido para crear un "continente de estabilidad", donde los núcleos de este tamaño son realmente estables, a diferencia de los núcleos superpesados más pequeños, y se ha sugerido como una alternativa a los extraños como candidatos a materia oscura: https://en.wikipedia.org /wiki/Continente_de_estabilidad
No hace falta decir que ambos tipos de materia QCD son extremadamente teóricos porque A) solo las presiones similares a las de una supernova pueden crearlos, incluso si resultan estables o metaestables a baja presión, B) nuestros métodos para hacer núcleos superpesados con los aceleradores de partículas no han progresado tanto todavía, C) los cálculos de cromodinámica cuántica adecuados son muy difíciles de hacer, y los cálculos realmente buenos de este tipo solo se han hecho para núcleos pequeños, por lo que las matemáticas de estas predicciones (incluida la de neutrones -materia degenerada) se basan en todas las aproximaciones que probablemente introducen errores significativos.
Es posible que futuras investigaciones de las colisiones de estrellas de neutrones revelen más sobre la naturaleza de sus interiores, y si estas colisiones podrían incluso liberar algo de materia ultradensa sin que se descomponga en núcleos de tamaño normal. (Si no es así, eso no significa que esta materia ultradensa no pueda ser estable, ya que podría ser simplemente la energía de la colisión la que la destruyó, e incluso si lo hace, no es probable que esa fuente sea un fuente principal de materia oscura, porque eso daría como resultado que la cantidad de materia oscura aumentara a medida que el universo envejeciera, lo que creo que va en contra de la observación).