论静态致密天体形成的最大能量释放

1987年观测到的II型超新星1987A（SN 1987A）释放了能量\mbox{$Q \approx 3 \times 10^{53}$ erg}。这一巨大能量本质上是一颗新生冷中子星（其引力紧致度或红移 $z_b \approx 0.15$）的引力势或自引力能（PE）的量级。人们可能想知道，随着形成具有任意高 $z_b$ 的冷超致密天体（UCO），所能释放能量的上限是多少。据此，本文首次在假设均匀广义相对论UCO为冷且静态的前提下，推导了其PE的解析表达式。研究发现，质量为 $M$ 的均匀UCO的PE可能超过Mc$^2$，并可达1.34 Mc$^2$。这一结果虽令人惊讶，却源于基于标准广义相对论（GTR）的\textit{精确且正确}的解析计算。此外，由切向应力支撑的UCO可能是非均匀的，且比中子星质量大得多，其PE $\sim$ 2.1 Mc$^2$。因此，原则上，形成几个太阳质量（$M_\odot$）的UCO可能释放能量 $Q\sim10^{55}$ erg。