Белые карлики
Автор: .
Email автора: *****@***bryansk. ru
Наименование организации: Брянский областной комитет госстатистики.
Ключевые слова: плотность, вырожденный электронный газ, гравитационное равновесие.
Содержание статьи
Белые карлики - компактные звёзды с массами, сравнимыми с массой Солнца, но с радиусами примерно в 100 раз меньше радиуса Солнца. Вследствие малых размеров средняя плотность белого карлика (порядка 10 6 г/куб. см) в миллионы раз выше плотности нормальных звёзд. При таких плотностях давление вещества определяется электронным вырожденным газом. Поэтому часто белые карлики называют вырожденными звёздами. Название "Белый карлик" связано с цветом первых открытых представителей этого класса - Сириуса В и 40 Эридана В - горячих белых звёзд. Позднее были открыты и более холодные жёлтые и красные белые карлики. Все они относятся к звёздам, находящимся на одной из конечных стадий эволюции звёзд. По числу белые карлики составляют 3-10% всех звёзд Галактики. В белом карлике существует однозначная связь давления с плотностью, а также однозначное соотношение между массой и радиусом (чем больше масса, тем меньше радиус). Существует также верхний предел массы белого карлика (так называемый предел Чандрасекара, равный 1.4 массы Солнца), превышение которого на поздних стадиях эволюции приводит к гравитационному коллапсу звезды.
Образование белых карликов.
По современным представлениям, белый карлик образуется из нормальной звезды с начальной массой в несколько масс Солнца после сброса внешних слоёв, окружающих плотное ядро звезды. Образование плотного ядра внутри нормальной звезды (это ядро впоследствии переходит в белый карлик) связано с исчерпанием термоядерного горючего в центральной области звезды. После сброса оболочки ядро, практически лишённое источников термоядерной энергии, имеет очень высокую температуру поверхности (до 2•10 5 К) и постепенно остывает, переходя в белый карлик У наиболее горячего из известных Белый карлик температура поверхности составляет ок. 7•10 4 К, у наиболее холодных - ок. 5•10 3 К. Основным источником светимости Белый карлик является просто расход тепловой энергии ионов, запасённой в недрах звезды. Так как в белом карлике нет выделения энергии, то ему остается только медленно остывать, превращаясь со временем в мертвую звезду (черный карлик).
Строение белых карликов
Белые карлики являются наиболее известными и важнейшими представителями "семейства карликов", называемых часто так только из-за своего размера. Однако с точки зрения зволюции к ним следует относить звезды на конечной стадии эволюции, то есть в условиях, когда ядерные реакции уже не могут происходить и не могут вести (даже в самом отдаленном будущем) к качественным изменениям звездной структуры.
Наиболее распространены белые карлики, состоящие из углерода и кислорода с гелиево-водородной оболочкой. Массы белых карликов 0.6 Мsun - 1.44Msun, радиусы порядка земного, поверхностная температура может быть относительно высока (от 100,000 К до 200,000 К), что и объясняет их название. Главная черта строения - это ядро, гравитационное равновесие, в котором поддерживается вырожденным электронным газом, свойства которого не допускают никаких дальнейших изменений его структуры. Давление вырожденного газа уравновешивает силы гравитации (при заданной массе), а потеря тепла от невырожденной компоненты вещества не меняют этого давления, и сами потери относительно невелики. Светимость обеспечивается за счет самых внешних, невырожденных, и потому сжимающихся, слоев.
Схема строения белого карлика
Нижний (зеленый) сектор означает однородный углеродно-кислородный состав звезды. Правый вертикальный сектор соответствует доле накопленной светимости - она очень мала везде внутри карлика, и создается только в самых внешних слоях. Наконец, штриховка крестиками на фронтальном разрезе символизирует вырожденный электронный газ.
Список литературы:
1. Звезды: их строение, жизнь и смерть http://crydee. sai. msu. ru/~mir/Star_Life. site/index. htm
2. Новая астрологическая энциклопедия http://encyclopedia. astrologer. ru/
