белый карлик

История

В 1915 году Уолтер Адамс измерил свет от спутника звезды Сириус и обнаружил, что он невероятно плотный: масса с Солнце, а размер с Землю. Так был открыт первый белый карлик. Теоретическое объяснение дал Субраманьян Чандрасекар в 1930-х годах.

Как работает

Как брошенный в песке раскалённый камень: греет, не имея источника тепла внутри. Внутри белого карлика уже не идут ядерные реакции, он просто постепенно отдаёт тепло в космос.

История

В 1915 году Уолтер Адамс измерил свет от спутника звезды Сириус и обнаружил, что он невероятно плотный: масса с Солнце, а размер с Землю. Так был открыт первый белый карлик. Теоретическое объяснение дал Субраманьян Чандрасекар в 1930-х годах.

Как работает

Как брошенный в песке раскалённый камень: греет, не имея источника тепла внутри. Внутри белого карлика уже не идут ядерные реакции, он просто постепенно отдаёт тепло в космос.

История

Теоретическое предсказание вырожденных звёзд связано с работой Ральфа Фаулера (1926) и Субраманьяна Чандрасекара (1931), который вывел предельную массу (предел Чандрасекара). Первый открытый белый карлик — 40 Эридана B — обнаружен Уильямом Гершелем в 1783 году, но его природа оставалась неясной до XX века. Сириус B был открыт в 1862 году Альваном Кларком, а его высокая плотность установлена в 1915 году Уолтером Адамсом.

Как работает

В белом карлике электроны образуют вырожденный газ, подчиняющийся статистике Ферми — Дирака, то есть занимают все нижние энергетические состояния вплоть до энергии Ферми (принцип Паули). Давление вырождения почти не зависит от температуры, поэтому звезда устойчива при охлаждении. Остывание описывается теорией Местела: на начальном этапе доминирует нейтринное охлаждение, затем — фотонное с поверхности. При достижении определённой температуры начинается кристаллизация — ионы углерода и кислорода образуют кристаллическую решётку, выделяя дополнительное тепло и замедляя остывание.

Открытые проблемы и интересные факты

Точный химический состав ядер белых карликов (определяется по пульсациям, но есть разногласия); Механизм возникновения сверхновых типа Ia: детонация или дефлаграция при аккреции?; Судьба белых карликов в двойных системах с нейтронными звёздами — возможные источники гравитационных волн

💡 Скорость остывания белого карлика можно использовать как «космические часы»: по температуре самого старого из известных белых карликов оценивают возраст нашей Галактики (около 11 миллиардов лет).