Физический энциклопедический словарь |
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | З | И | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Э | Ю | Я | |
Белые карликиБелые карлики, компактные звёзды с массами порядка массы Солнца Mο И радиусами ≈1% радиуса Солнца Rο; составляют 3—10% от общего числа звёзд Галактики.
Равновесие белых карликов поддерживается при средней плотности вещества ~105—106 г/см3 давлением электронного вырожденного газа. Для физики белые карлики интересны прежде всего как объекты применения теории сверхплотной плазмы. Белые карлики становятся звёзды в конце своей эволюции (после исчерпания в звёздах запасов термоядерного горючего). В белых карликов превращаются нормальные звёзды с начальной массой M<5Mο после сброса внешних слоев. Обнажившееся ядро имеет очень высокую температуру поверхности; постепенно остывая, звёздное ядро переходит в состояние белого карлика. Наиболее горячий известный Белый карлик имеет температуру поверхности ~7·104 К, наиболее холодные («красные» Белые карлики) — около 5·103К. Основной источник светимости белого карлика - запасённая в звезде энергия теплового движения ионов.
Белые карлики существуют благодаря устойчивому равновесию сил гравитации и внутреннего давления вырожденного газа электронов. Концентрация практически свободных электроно nе в веществе белого карлика столь велика, что их нулевой квантовомеханический импульс pe≈hn1/3e создаёт давление, достаточное для существования белого карлика с наблюдаемыми значениями радиусов. Соотношение масса — радиус для белого карлика при М<0,5 Mο имеет вид: R≈M-1/3, т. е. более массивные белые карлики имеют меньший радиус. Теория предсказывает верхний предел массы белого карлика (т. н. чандрасекаровский предел Мч≈ 1,4 Mο), превышение этого предела приводит к гравитационному коллапсу звезды. Существование чандрасекаровского предела обусловлено тем, что электронный газ становится по мере роста плотности релятивистским, в результате его давление не может противостоять силам тяготения.
Теоретическая зависимость светимости белого карлика от возраста в общих чертах подтверждается наблюдениями (светимости белого карлика ~10-3 Lο соответствует возраст ~109 лет). Если белый карлик входит в тесную двойную систему, то существ, вклад в его светимость может давать термоядерное горение водорода, перетекающего на белого карлика со второй звезды системы. Однако это горение обычно имеет нестационарный характер (вспышки новых и новоподобных звёзд). В полученных спектрах белого карлика (примерно в 10 из 500) наблюдается сильная поляризация излучения или зеемановское расщепление спектральных линий, что указывает на существование у некоторых белых карликов магнитных полей ~106 — 108 Гс. Примерно у 10 белых карликов обнаружены оптические пульсации с периодами ~102—103 с, не нашедшие пока окончательные объяснения.
|