最も近いコンパクトスターの残骸はどのくらい離れている可能性がありますか？

中性子星とブラックホールは、孤立していると検出が難しく、それらがどれほど一般的であるかについては大きな不確実性があるようです。白色矮星は検出がはるかに簡単で、最も近いのはここからわずか2.6パーセクのシリウスBです。エキゾチックな会社にもっと近づくことを期待すべきでしょうか？まだ検出されていないコンパクトスターの残骸が近くにある可能性はどのくらいありますか？それらの1つを近くで見つける確率はどれくらいですか？

まだ検出されていないものをどのように発見できますか？今後の天体観測望遠鏡の1つがそれをキャッチできるでしょうか、それとも珍しいマイクロレンズ現象に依存する必要がありますか？それからそれはどのように観察されますか？そのようなエキゾチックなオブジェクトは、たとえば、わずか1パーセク離れていて、その相対論的効果と奇妙な構成を考えると、物理学に重要な洞察を与えるでしょうか？

近くに白い矮星は存在できません。クール、最も古い白色矮星（3000K）、稀であるが、それでも発光十分であろう容易近いシリウスより距離で検出されたため。シリウスの距離では、そのような天体は約12-13の視覚的な大きさを持ち、2MASSなどのすべての空の調査が間違いなくその視差からそれを見つけた近赤外波長で明るくなります。$6\times10^{-6} L_{\odot}$

中性子星とブラックホールはほとんど検出されない可能性がありますが、それぞれおよそ10倍と100倍希少になると予想されています。次のように計算されます。

私たちがいると仮定しましょう星が今まで天の川銀河に生まれ、そして0.1と100の間でそれら質量を与えてきた。次に、Salpeter質量関数近似する質量分布で星が生まれたと仮定します。次に、質量がすべての星がブラックホールとして寿命を終了し、すべての星が中性子星として寿命を終了し、約半分の星が寿命を終了するとは白い矮星として彼らの人生を終えます（他の半分は、より低い質量で生まれたすべての星と同様に、主系列星としてまだ生きています）。$N$$M_{\odot}$$n(m) \propto m^{-2.3}$$m>25M_{\odot}$$8<m/M_{\odot}<25$$0.9<m/M_{\odot}<8$

したがって、場合、 あり、したがってとなります。$n(m) = Am^{-2.3}$

作成されるブラックホールの数は つまり、銀河の星の0.064％がブラックホール。注意：銀河の有限の寿命はブラックホール前駆体の寿命よりもはるかに長いため、ここでは無関係です。

同様に、中性子星の数 と白色矮星の数

次に、これらの結果をスケーリング係数として使用して、ローカルの恒星の母集団に適用します。半径15 pcの球には約1000個の「通常の」星があるため、密度は0.07 pcです。したがって、上記の結果を使用してコンパクトな残骸の密度を計算し、それらの1つまでの平均距離の推定値としてを使用します。これは、最も近いブラックホールに18 pc、最も近い中性子星に11 pc、最も近い白い矮星に5 pcの期待値を与えます。$^{-3}$$(3/4\pi n)^{1/3}$

したがって、最も近い白い矮星までの距離は、ほぼ予想どおりです。この関連する質問への私の回答で説明した理由により、最も近いブラックホールと中性子星の残骸まで計算された距離は過小評価される可能性が高いです。したがって、目に見えないものがシリウスより近くに存在する可能性はありますが、その可能性はほとんどありません。

このようなオブジェクトはどのようにして検出できますか？古い、冷たい中性子星またはブラックホールは、電磁放射のすべての波長で完全に検出できなくなる可能性があります。ただし、星間物質からの降着によるX線放射の兆候がないか、候補検出[下記を参照]を注意深く調べることは有益です。 。しかし、あなたの質問は正しい提案だと思います。オブジェクトはかなりの適切な動きをしている可能性が高いため、「動く」重力レンズ効果のサインが表示される可能性がかなりあります。オブジェクトがたまたま背景の星の前を直接通過しない限り、これは非常に小さいですが、そのようなマイクロレンズ現象は一時的であり、観察されない可能性があります。より可能性が高いのは、ガイアがそのミッションの5年間で変化する背景の星の位置の微妙な変化を拾うことです。あなたの他の質問に従って：Gaiaは非アクティブな中性子星を検出しますか？