ЗАгадочные белые карлики. Загадочные белые карлики
 Скачать 2.32 Mb.
|
Загадочные белые карликиВыполнили: Будылина Е. и Сарапкина Н. 11 «А», 2015 год Руководитель: Учитель физики Сарычева М.Н. Белые карлики – звезды, имеющие большую массу (порядка солнечной) и малый радиус (радиус Земли), являющиеся продуктом эволюции красных гигантов . Процесс производства термоядерной энергии в них прекращен, что приводит к особым свойствам этих звезд. В 1844 году немецкий астроном и математик Фридрих Бессель при наблюдении Сириуса обнаружил небольшое отклонение звезды от прямолинейного движения, и сделал предположение о наличии у Сириуса невидимой массивной звезды-спутника. Его предположение было подтверждено уже в 1862 году, когда американский астроном и телескопостроитель Альван Грэхэм Кларк, занимаясь юстировкой самого крупного в то время рефрактора, обнаружил возле Сириуса неяркую звезду, которую впоследствии окрестили Сириус Б. Так впервые был открыт вид объектов, названный белыми карликами. История открытия Фридрих Бессель Белый карлик Сириус В Звезда Маанена Какой ближайший белый карлик к Солнцу? Ближайший это звезда ван Маанена, которая представляет собой тусклый объект находящийся всего в 14,4 световых лет от Солнца. Она расположена в центре созвездия Рыб. Звезда ван Маанена — самый близкий, одиночный белый карлик. Она является слишком слабой, чтобы мы смогли ее увидеть невооруженным глазом, ее звездная величина 12,2. Однако если рассматривать белый карлик в системе со звездой, то ближайшим является Сириус B - самый известный белый карлик, удаленный от нас на расстояние 8.5 световых лет. Белые карлики представляют собой конечную стадию эволюции небольшой звезды с массой, сравнимой с массой Солнца. Они появляются в том случае, когда в центре звезды, например, как наше Солнце, выгорает весь водород, ее ядро сжимается до больших плотностей, тогда как внешние слои сильно расширяются, и, сопровождаясь общим потускнением светимости, звезда превращается в красного гиганта, который затем сбрасывает свою оболочку. Впоследствии эта оболочка становится расширяющейся планетарной туманностью. Процесс охлаждения белого карлика и кристаллизации его центральной части. Механизм образования Спектрально их разделяют по двум группам:
Виды белых карликов Некоторые белые карлики в шаровом скоплении NGC 6397, снимок Хаббла Вырожденный газ Вырожденный газ образуется, когда расстояние между его частицами становится меньше волны де-Бройля, а значит, что на его свойствах начинают сказываться квантово-механические эффекты, вызванные тождественностью частиц газа. График зависимости радиуса белого карлика от его массы. Обратите внимание: ультрарелятивистский предел ферми-газа совпадает с пределом Чандрасекара Среди них наиболее распространены углеродно-кислородные с оболочкой, состоящей из гелия и водорода. Статистически радиус белого карлика сравним с радиусом Земли, а масса варьируется от 0,6 до 1,44 солнечных масс. Поверхностная температура находится в пределах – до 200 000 К, что также объясняет их цвет. Строение Основной характеристикой внутреннего строения является очень высокая плотность ядра, в котором гравитационное равновесие обуславливается вырожденным электронным газом,обеспечивающим относительную устойчивость диаметра, а его светимость, в основном, происходит за счет остывания и сжатия внешних слоев. Состав зависит от того, насколько успела проэволюционировать материнская звезда, в основном это углерод с кислородом и небольшие примеси водорода и гелия, которые превращаются в вырожденный газ. Ядро Жизненный цикл белого карлика остается стабилен до самого своего остывания, когда звезда теряет свою светимость и становится невидимой, входя в стадию так называемого «черного карлика», — конечный результат эволюции. Присутствие рядом звездных компаньонов продляет их жизнь из-за падения вещества на поверхность через формирование аккреционного диска. Особенности аккреции вещества могут приводить к накоплению вещества на поверхности белых карликов, что в результате приводит к взрыву новой или сверхновой звезды. В случае если в системе «белый карлик – красный карлик» аккреция нестационарна, результатом может быть своеобразный взрыв белого карлика или же новоподобных переменных звезд, взрыв которых носит катастрофический характер. Эволюция Положение на диаграмме Герцшпрунга-Рассела Спектральная классификация Белые карлики выделены в особый спектральный класс D. Существуют следующие подклассы спектров DA, DB, DC, DO, DZ и DQ, которые уточняют наличие или отсутствие линий водорода, гелия, углерода и металлов. А спектральные особенности P, H, V и X уточняют наличие или отсутствие поляризации, магнитного поля при отсутствии поляризации, переменность, пекулярность или неклассифицируемость белых карликов. Множество Белых карликов в шаровом скоплении М4, снимок Хаббла
Туманность Гантель, также известная как M27
Интересные факты 3. Наше Солнце в конечной стадии превратится в белый карлик. Как бы грустно это не звучало, но масса нашей звезды не позволяет ей превратиться в нейтронную звезду или черную дыру. Солнце превратится в белого карлика и будет в таком виде существовать еще миллиарды лет. 4. Планетарная туманность, которая образуется в результате расширения и сброса своих внешних оболочек часто очень ярко светится. Причина заключается в том, что оставшееся от звезды ядро (считай белый карлик) остывает очень медленно, а высокая температура поверхности в сотни тысяч и миллионы градусов по Кельвину, излучает, в основном, в далеком ультрафиолете. Газы туманности поглощая эти УФ кванты, переизлучают их в видимой части света, попутно поглотив часть энергии кванта и светят очень ярко, в отличии от остатка, который в видимом диапазоне очень тусклый. Спасибо за внимание ! |