Белые карлики: Страница 3

Оглавление статей
Белые карлики
Страница 2
Страница 3

Страница 3 из 3

 

 

Во Вселенной много белых карликов. Одно время они считались редкостью, но внимательное изучение фотопластинок, полученных в обсерватории Маунт-Паломар, показало, что их количество превышает 1500. Астрономы полагают, что частота возникновения белых карликов постоянна, по крайней мере в течение последних 5 млрд. лет. Возможно, что белые карлики составляют наиболее многочисленный класс объектов на небе. Удалось оценить пространственную плотность белых карликов: оказывается, в сфере с радиусом в 30 световых лет должно находиться около 100 таких звезд.

Начиная эту главу, мы молчаливо предполагали, что эволюция всех звезд происходит медленно и без взрывов, приводя к образованию белого карлика, а затем угасанию звезды. Однако, когда эта сторона эволюционного процесса была тщательно изучена, возникло много вопросов. Что представляют собой родительские звезды? Все ли звезды становятся белыми карликами в конце своего эволюционного пути? Если нет, то какая часть звезд переходит в стадию белого карлика? К сожалению, не на все вопросы мы в состоянии сейчас ответить.

Важный шаг в решении проблемы был сделан, когда астрономы нанесли положение центральных звезд планетарных туманностей на диаграмму температура — светимость. Чтобы разобраться в свойствах звезд, расположенных в центре планетарных туманностей, рассмотрим эти небесные тела.

На фотографиях планетарная туманность выглядит как протяженная масса газов эллипсоидальной формы со слабой, но горячей звездой в центре. В действительности эта масса представляет собой сложную турбулентную, концентрическую оболочку, которая расширяется со скоростями 15—50 км/с. Хотя эти образования выглядят как кольца, на деле они являются оболочками и скорость турбулентного движения газа в них достигает примерно 120 км/с. Оказалось, что диаметры нескольких планетарных туманностей, до которых удалось измерить расстояние, составляют порядка 1 светового года, или около 10 триллионов километров. Расширяясь с указанными выше скоростями, газ в оболочках становится очень разреженным и не может возбуждаться, а следовательно, его нельзя увидеть спустя 100 000 лет.

Многие планетарные туманности, наблюдаемые нами сегодня, родились в последние 50 000 лет, а типичный их возраст близок к 20 000 лет. Центральные звезды таких туманностей — наиболее горячие объекты среди известных в природе. Температура их поверхности меняется от 50 000 до, возможно, 1 млн. К. Из-за необычайно высоких температур большая часть излучения звезды приходится на далекую ультрафиолетовую область электромагнитного спектра. Это ультрафиолетовое излучение поглощается, преобразуется и переизлучается газом оболочки в видимой области спектра, что и позволяет нам наблюдать оболочку. Это означает, что оболочки значительно ярче, нежели центральные звезды,— которые на самом деле являются источником энергии, — так как огромное количество излучения звезды приходится на невидимую часть спектра.

Из анализа характеристик центральных звезд планетарных туманностей следует, что типичное значение их массы заключено в интервале 0,6 – 1 масса Солнца. А для синтеза тяжелых элементов в недрах звезды необходимы большие массы. Количество водорода в этих звездах незначительно. Однако газовые оболочки богаты водородом и гелием. Возникает вопрос: является ли выброс такой оболочки, которая может содержать вещество в количестве до 1/5 массы Солнца, необходимым условием для эволюции горячей центральной звезды ? Заманчиво предположить, что в процессе эволюции звезды теряют массу. Было установлено, что даже красные гиганты выбрасывают вещество. Не является ли этот процесс наиболее важным во всех случаях, когда теряется масса?

Некоторые астрономы считают, что 50 – 95% всех белых карликов возникли не из планетарных туманностей. Таким образом, хотя часть белых карликов целиком связана с планетарными туманностями, по крайней мере половина или более из них произошли от нормальных звезд главной последовательности, не проходящих через стадию планетарной туманности. К сожалению, из-за недостатка информации мы не можем представить в деталях, как это происходит.

Полная картина образования белых карликов туманна и неопределенна. Отсутствует так много деталей, что в лучшем случае описание эволюционного процесса можно строить лишь путем логических умозаключений. И, тем не менее, общий вывод таков: многие звезды теряют часть вещества на пути к своему финалу, подобному стадии белого карлика, и затем скрываются на небесных «кладбищах» в виде черных, невидимых карликов.

 

I.M. Levill «Beyond the known universe»

Перевод с английского канд. физ.-мат. наук Н.И. Шакуры

 

« Предыдущая — След.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: