Batas Tolman–Oppenheimer–Volkoff

Batas Tolman–Oppenheimer–Volkoff (Batas TOV) adalah batas massa di atas bintang neutron di mana materi dapat terdegenerasi yang mengarah pada pembentukan lubang hitam.^[1][2] Ini adalah analog dari batas Chandrasekhar untuk katai putih. Seperti batas Chandrasekhar, ia mengasumsikan tidak adanya rotasi (dan mungkin tidak ada medan magnet); rotasi secara masuk akal memungkinkan bintang neutron bermassa lebih tinggi.^[3] Bila massa dari bintang neutron melebihi batas ini, maka bintang tersebut akan runtuh ke bentuk yang lebih padat, kemungkinan dalam bentuk lubang hitam.

Batas tersebut secara serius diteorikan oleh Lev Landau pada tahun 1932, dan dikerjakan oleh Richard Chace Tolman. J. Robert Oppenheimer, dan George Volkoff melakukan penelitian lebih lanjut pada tahun 1939, menciptakan persamaan Tolman-Oppenheimer-Volkoff (persamaan TOV) yang merupakan persamaan untuk setimbangan hidrotastik yang memperhitungkan relativitas umum. Oppenheimer dan Volkoff berasumsi bahwa neutron untuk bintang neutron membentuk gas fermi yang dingin dan degenerasi. Hal ini menyebabkan massa pembatas sekitar 0,7 massa matahari,^[4] tetapi menggunakan persamaan keadaan yang relatif sederhana dan memodelkan bintang neutron sebagai seragam. Sejak itu, dengan model bintang yang lebih rinci, batas TOV dianggap berada dalam rentang massa matahari 1,5 hingga 3,0, yang akan menjadi sisa-sisa bintang dari bintang deret utama dalam rentang massa 15 hingga 20 kali massa matahari.^[3] Masih jelas apakah massa maksimum yang mampu menyeimbangkan gaya gravitasi oleh degenerasi neutron.^[5]

Pengamatan GW170817 pada tahun 2017, di mana diperkirakan dua bintang neutron biner yang bergabung membentuk lubang hitam menunjukkan nilai yang lebih tepat untuk batas 2,17 massa matahari.^[6][7]

• Persamaan Tolman–Oppenheimer-Volkoff
• Bintang kuark