Как устроены звезды белые карлики кратко
Обновлено: 05.07.2024
Появление белого карлика
Из чего состоят белые карлики?
Итак, бывшее ядро звезды, её сердце – это теперь белый карлик. В основном состоят они из углерода и кислорода. В зависимости от исходной массы звезды, термоядерные реакции также могут остановиться на гелии (для звёзд с очень малой массой, характерных для двойных звёздных систем) или на неоне (для звёзд массой от 8 до 10,5 солнечных), что приведёт к образованию белых карликов, состоящих соответственно из гелия или кислорода, неона и магния.
Сжатие ядра происходит до крайне малых размеров, но всё же его силы не хватает, чтобы преодолеть предел Чандрасекара (максимально возможная масса стабильной холодной звезды, выше которой звезда должна сколлапсировать в чёрную дыру). Так что превращение в чёрную дыру белым карликам не грозит.
Неспокойные электроны
В белых карликах в объеме, занимаемом обычным атомом, умещается до миллиона электронов. И столько же протонов. Средний размер белого карлика сопоставим с размером Земли, но представьте, какова плотность такого объекта, если от звезды размером с Солнце осталось тело размером с Землю.
В конце концов, белый карлик всё же почернеет. Надо отметить, что они весьма живучие. Они будут медленно остывать, подобно раскалённому клинку, только что снятому с жаровни: сначала они покраснеют, затем их больше никто никогда не увидит. Вырожденный газ очень хорошо проводит тепло из центра, и он остывает на 1% за сотни миллионов лет. Так что несколько миллиардов лет белые карлики вполне себе могут прожить спокойно.
Где находятся белые карлики?
Самый первый белый карлик был открыт Уильямом Гершелем в 1785 году, первооткрывателем Урана, - это звезда 40 Эридана В (находится на расстоянии 16,45 св.лет от Солнца). Он находится в тройной звёздной системе 40 Эридана. Гершель принял её за двойную звезду, однако лишь в 1910 году открытие Гершеля подтвердилось.
Ещё к известным карликам относятся Сириус В и Порцион В – они находятся рядом с ярчайшими звездами Сириус и Порцион.
Белые карлики – звезды, имеющие большую массу (порядка солнечной) и малый радиус (радиус Земли), что менее предела Чандрасекара для выбранной массы, являющиеся продуктом эволюции красных гигантов. Процесс производства термоядерной энергии в них прекращен, что приводит к особым свойствам этих звезд. Согласно различным оценкам, в нашей Галактике их количество составляет от 3 до 10 % всего звездного населения.
История открытия
Видимое движение Сириуса по небесной сфере
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.
Белый карлик Сириус Б имеет низкую светимость, а гравитационное поле воздействует на своего яркого компаньона довольно заметно, что свидетельствует о том, что у этой звезды крайне малый радиус при значительной массе. Так впервые был открыт вид объектов, названный белыми карликами. Вторым подобным объектом была звезда Маанена, находящаяся в созвездии Рыб.
Механизм образования
Белые карлики представляют собой конечную стадию эволюции небольшой звезды с массой, сравнимой с массой Солнца. В каком случае они появляются? 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. Пульсирующий красный гигант затем сбрасывает свою оболочку, поскольку внешние слои звезды слабо связаны с центральным горячим и очень плотным ядром. Впоследствии эта оболочка становится расширяющейся планетарной туманностью. Как видите красные гиганты и белые карлики очень тесно взаимосвязаны.
Процесс охлаждения белого карлика и кристаллизации его центральной части
Сжатие ядра происходит до крайне малых размеров, но, тем не менее, не превышает предела Чандрасекара, то есть верхний предел массы звезды, при котором она может существовать в виде белого карлика.
Виды белых карликов
Некоторые белые карлики в шаровом скоплении NGC 6397, снимок Хаббла
Американский астроном Ико Ибен предложил различные сценарии их происхождения: в виду того, что горение гелия в красных гигантах неустойчиво, периодически развивается слоевая гелиевая вспышка. Он удачно предположил механизм сброса оболочки в разные стадии развития гелиевой вспышки – на ее пике и в период между двумя вспышками. Образование его зависит от механизма сброса оболочки соответственно.
Вырожденный газ
График зависимости радиуса белого карлика от его массы. Обратите внимание: ультрарелятивистский предел ферми-газа совпадает с пределом Чандрасекара
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.
В белых карликах, из-за огромных плотностей, оболочки атомов разрушаются под силой внутреннего давления, и вещество становится электронно-ядерной плазмой, причем электронная часть описывается свойствами вырожденного электронного газа, аналогичными поведению электронов в металлах.
Строение
Среди них наиболее распространены углеродно-кислородные с оболочкой, состоящей из гелия и водорода.
Материалы по теме
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.
Основной характеристикой внутреннего строения является очень высокая плотность ядра, в котором гравитационное равновесие обуславливается вырожденным электронным газом. Температура в недрах белого карлика и гравитационное сжатие уравновешивается давлением вырожденного газа, что обеспечивает относительную устойчивость диаметра, а его светимость, в основном, происходит за счет остывания и сжатия внешних слоев. Состав зависит насколько успела проэволюционировать материнская звезда, в основном это углерод с кислородом и небольшие примеси водорода и гелия, которые превращаются в вырожденный газ.
Эволюция
Перетекание вещества со звезды на белый карлик, который из за низкой светимости не виден
Присутствие рядом звездных компаньонов продляет их жизнь из-за падения вещества на поверхность через формирование аккреционного диска. Особенности аккреции вещества в парных системах могут приводить к накоплению вещества на поверхности белых карликов, что в результате приводит к взрыву новой или сверхновой звезды (в случае особо массивных) типа Ia.
Взрыв сверхновой в представлении художника
Остаток сверхновой SN 1006 — представляет собой взорвавшейся белый карлик, который находился в двойной системе. Он постепенно захватывал вещество звезды-компаньона и возрастающая масса спровоцировала термоядерный взрыв, который разорвал карлика
Положение на диаграмме Герцшпрунга-Рассела
Положение белых карликов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела
На диаграмме они занимают левую нижнюю часть, принадлежа ветви звезд, покинувших главную последовательность из состояния красных гигантов.
Здесь находится область горячих звезд с низкой светимостью, которая является второй по численности среди звезд наблюдаемой Вселенной.
Спектральная классификация
Множество Белых карликов в шаровом скоплении М4, снимок Хаббла
Они выделены в особый спектральный класс D (от английского Dwarfs – карлики, гномы). Но в 1983 году Эдвард Сион предложил более точную классификацию, которая учитывает различия их спектров, а именно: D (подкласс) (спектральная особенность) (температурный индекс).
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.
Интересные факты
- 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
Звезда ван Маанена 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 Б, удаленный от нас на расстояние 8.5 световых лет. Кстати, самый известный белый карлик это Сириус Б.
Сравнение размеров Сириуса В и Земли
Туманность Гантель, также известная как M27
Перетекание вещества со звезды на белый карлик, рисунок художника
Материалы по теме
Коллаж из 100 планетарных туманностей, по заверениям автора масштаб соблюден
Во Вселенной, помимо молодых звезд видимого спектра, существует огромное количество звезд, горящих едва заметным тусклым светом. Это белые карлики – звезды, прошедшие практически полный цикл эволюции, звездная карьера которых катится к закату.
Что представляют собой белые карлики?
Неопределенность оценки звездного населения нашей галактики объясняется техническими трудностями обнаружения объектов. Заглянуть вглубь космоса мешают огромные массивы звездного газа и космической пыли, туманности и скопления, населяющие рукава галактики Млечный путь.
В те годы, когда техника не позволяла детально изучать космическое пространство, белые карлики считались редким явлением. Однако сегодня человечество вооружено до зубов мощнейшими телескопами, которые могут заглянуть в глубины космоса под иным спектром. В среднем, пространственная плотность белых карликов составляет 100 звезд на сферу космического пространства диаметром 60 световых лет. В нашей галактике существует до полутора тысяч подобных объектов.
Галактика Млечный путь, белые карлики
Полторы тысячи – это довольно много, учитывая возраст Вселенной. Т.е. за 13-14 млрд. лет в пределах галактики Млечный путь внушительное количество звезд уже находится в преклонном возрасте, ожидая своей дальнейшей участи. Если брать в расчет сотни, десятки сотен других галактик, то это число соответственно многократно увеличится. Учитывая небольшие размеры, которые свойственны таким звездам, то в действительности их может оказаться значительно больше.
Такая высокая плотность обусловлена чудовищным давлением. Остаточная материя пребывает в состоянии гравитационного баланса, который создается сочетанием массы и размеров объекта.
Остывающий белый карлик
Отсутствие ядерных реакций приводит к тому, что звезда начинает медленно остывать. Интенсивность излучения падает сравнительно медленно, на 1-2% за сотни лет. Процесс остывания сильно растянут по времени и может продлиться триллионы лет, прежде чем звезда исчезнет в космическом пространстве как материальное тело. Температура звезды, только что перешедшей в категорию пенсионеров, на поверхности довольно высокая – 100-200 тыс. Кельвина. Для старых белых карликов температура на поверхности уже достаточно низкая – 5000К.
Солнце также ожидает подобная судьба. Через 5-6 млрд. лет наше главное светило неизбежно истратит весь запас водорода и гелия, уйдя на пенсию в статусе белого карлика.
История открытия белых карликов
Современная наука о звездах обрела свои реальные очертания только в середине XX века. Уже в начале 30-х годов ученые-астрофизики могли свободно рассчитать параметры любой наблюдаемой звезды: ее светимость, размеры и температуру. На этом фоне явно выделялся один объект, который портил всю стройную картину – звезда 40 Эридана В, обнаруженная еще в далеком 1783 году известным астрономом Уильямом Гершелем. В отличие от привычных звезд для этого светила было характерно явное несоответствие: небольшие размеры, низкая светимость и высокая температура. Подобные факты шли в разрез со всеми существующими законами физики. Со временем удалось обнаружить еще несколько подобных объектов, одним из которых стал Сириус В. Да, именно Сириус В – скромная маленькая звездочка, пребывающая в тени своей ослепительной соседки Сириуса.
Поводом к открытию стало наблюдением за поведением Сириуса, которое проводил немецкий астроном Вильгельм Бессель. Ему удалось обнаружить неестественное для звезды движение. Сириус двигался в космическом пространстве по синусоиде. Долгие годы ученый ломал голову над этой загадкой, пока не пришел к выводу, что рядом с Сириусом расположена другая звезда, небольшая и едва заметна. Именно ее гравитационные силы воздействуют на поведение Сириуса. Позже, в 1862 году А. Кларку удалось с помощью мощного оптического телескопа обнаружить невзрачного соседа Сириуса. Таким образом, выяснилось, что предсказания и расчеты Бесселя оказались правильными.
Наблюдение за Сириусом
Физика процесса
По сути, белые карлики являются огарками звезд, утративших свою жизненную силу и энергию. В отличие от обычных желтых карликов, где звездная материя пребывает в равновесии, белые карлики лишены такого устойчивого баланса. Для того, чтобы силы внутренней гравитации могли противостоять внешнему воздействию, нужно иметь мощные источники внутренней энергии. В противном случае, теряя часть своей материи, звезда быстро бы разрушилась под воздействием гравитации. Внутренним источником энергии является реакция термоядерного синтеза, в ходе которой водород превращается в гелий. Запасы водорода определяются массой звезды, соответственно от этого зависит и длительность термоядерных реакций. Как только водородное топливо выгорает, звездная материя утрачивает равновесие. Под действием собственной силы тяжести звезда начинает стремительно сжиматься, превращаясь из огромного красного гиганта в маленький белый карлик.
Процесс охлаждения белого карлика
С точки зрения квантовой физики этот процесс можно объяснить следующим образом. Атомы начинают сжиматься, теряя внутренние энергетические связи. Увеличившаяся плотность объединяет электроны в новую субстанцию – вырожденный электронный газ. В таком состоянии электроны плотно взаимодействуют друг с другом, противодействуя силам гравитационного сжатия. Образуется так называемое голое ядро, которое не имеет ни внешней оболочки, ни короны.
На этом этапе эволюции звезд решающая роль принадлежит квантовым свойствам элементарных частиц. Этому способствует такое явление, как вырожденное давление, возникающее в результате сильнейшего сжатия материи в недрах небесного тела. Процесс гравитационного сжатия у белого карлика не возникает на пустом месте. Это происходит постепенно до тех пор, пока расстояние между ядрами атомов не уменьшится до размеров радиуса электронов. Дальнейшее сжатие невозможно, так как оболочка электронов уже не подвержена физическим изменениям. В таком состоянии электроны двигаются хаотично, теряя связь с ядрами. Такая квантовая механика характерна для внутреннего строения металлов, где кинетическая энергия перерастает в тепловую и распределяется от внутренних областей к поверхности, поэтому можно утверждать, что белый карлик напоминает раскаленный кусок металла.
Электронный вырожденный газ
Для электронного газа характерна одна особенность. В процессе сжатия скорость электронов постоянно растет. Самые быстрые электроны стремятся занять любое освободившиеся место, тем самым уменьшая объем газовой субстанции. По мере приближения к поверхности ядра вырожденное давление ослабевает, что приводит к снижению температуры стареющей звезды. Здесь процесс ионизации атомов еще только начинается, поэтому звездная материя пребывает в обычном газообразном состоянии.
Строение белых карликов
Природа процессов, протекающих в недрах стареющей звезды, отражается на ее строении. Первым отличительным признаком белого карлика является его атмосфера. Анализируя данные оптических наблюдений, напрашивается вывод: толщина атмосферного слоя у такой звезды составляет всего несколько сотен метров. Судя по составу спектра, каждый из таких объектов имеет свой химический состав. В связи с этим, белые карлики делятся на два типа:
Строение белого карлика
Атмосфера белого карлика покрывает область оставшейся невырожденной материи, в которой присутствует ограниченное количество свободных электронов. Этот слой имеет толщину в 150-170 км, занимая 1% радиуса стареющей звезды. Толщина слоя невырожденной материи может меняться по мере старения объекта, однако размер звезды остается тем же. В таком состоянии белый карлик может находиться до самой своей кончины. Окончательные размеры белых карликов определятся его массой. Как и в случае с минимальной предельной массой, существует критический порог размеров подобных объектов.
Ученые допускают минимально возможный радиус для белых карликов в 10 тыс. км.
Минимальный размер белого карлика
Под слоем невырожденной материи начинается царство релятивистского вырожденного электронного газа, который представляет собой изотермически выделенную субстанцию. Температура здесь постоянная по всем направлениям и составляет миллионы градусов Кельвина. Тепловая энергия передается от внутренних областей звезды к поверхности, излучаясь в окружающее космическое пространство. Подобные процессы не позволяют телу светиться ярким светом. Основной поток тепловой энергии представлен рентгеновским излучением.
Судьба белого карлика
Каждая звезда, подобная нашему Солнцу, закончит свои дни в статусе белого карлика. Этот этап в жизни звезды будет блеклым, невзрачным и в то же время достаточно долгим. В конечном итоге белый карлик умрет. Сегодня, по мнению ученых, возраст Вселенной не позволяет говорить о том, что в ее глубинах уже имеются черные, мертвые карлики. Существует теория, что количество белых карликов увеличивается с постоянной величиной. В силу малой изученности космоса, мы не можем говорить о точном количестве подобных объектов. Допускается версия, что белых карликов во Вселенной значительно больше. Интересно другое. Какие звезды становятся белыми карликами, а какие нет?
В научной среде нет единого мнения о природе белых карликов. Считается, что половина всех существующих подобных объектов в космическом пространстве возникает в процессе эволюции обычных звезд главной последовательности, тогда как другая половина возникает в недрах планетарных туманностей. Точных данных о природе возникновения белых карликов на сегодняшний момент нет. Основные версии и теории базируются на моделях, создаваемых путем логических умозаключений.
Белый карлик планетарная туманность
Несмотря на всю сложность существующего вопроса, точно известно одно. Все звезды, массивные, сверхмассивные и обычные в процессе своего существования неизбежно растрачивают часть своей звездной материи.
Для нашего Солнца тоже уготована судьба стать белым карликом. Сначала медленная старость, которая завершиться тихой смертью звезды в просторах Вселенной. Светила, масса которых вдвое превышает солнечную массу, идут по другому пути эволюции. Утратив устойчивость, такая звезда на финальной стадии может взорваться, озарив космос вспышкой сверхновой, и превратиться в небольшой нейтронный шарик.
Эволюция звезд – это процесс, который протекает вне зависимости от нашего существования. Рождение человеческой цивилизации, гибель ее будут протекать в те периоды, когда наше Солнце еще будет далеко от своего финала. Солнце может погубить нас еще в статусе красного гиганта, испепелив Землю до состояния уголька. До того момента, когда в пределах видимости наших оптических приборов появится новый белый карлик, пройдет бесконечно много времени.
Звёзды
Белые карлики – это компактных размеров звезды, состоящие из ядерно-электронной плазмы и обладающие массой, сравнимой или превышающей массу Солнца, при этом они имеют радиус в сотни раз меньше солнечного. У них отсутствуют собственные источники термоядерной энергии. После полного исчерпания запасов гелия и водорода они сбрасывают свои оболочки, под которыми остаются оголённые ядра, состоящие преимущественно из кислорода и углерода.
История открытия белых карликов
Белый карлик Сириус B (отмечен стрелкой) рядом с ярким Сириусом A. Фото телескопа Хаббл
О происхождении белых карликов
Белые карлики – конечная стадия эволюции звёзд, обладающих малой массой (таких как Солнце). Учёные впервые приблизились к разгадке природы белых карликов после того, как в 1926 году появилось понятие о вырожденном газе. Английский астрофизик Ральф Говард Фаулер сумел объяснить особенности внутреннего строения белых карликов, однако не смог прояснить механизмы их происхождения. Эстонский астроном Эрнст Эпик выдвинул теорию о том, что образование красных гигантов из звёзд происходит благодаря выгоранию ядерного горючего. Один из основоположников астрофизики Василий Фесенков предположил, что у звёзд главной последовательности должна наблюдаться потеря массы, влияющая на процесс эволюции звёзд.
Сброс массы и оболочек
После выгорания водорода в центре звезды её ядро подвергается сильному сжатию, при этом внешний слой значительно расширяется. Данный процесс сопровождается общим потускнением светимости, способствующим превращению звёзды в пульсирующего красного гиганта, который сбрасывает оболочку из-за ослабленной связи с центральным горячим ядром, обладающим высокой плотностью. В дальнейшем эта оболочка трансформируется в расширяющуюся планетарную туманность. Ядро сжимается до крайне малого размера, не превышая при этом пределов Чандрасекара. Потеря оболочки обусловлена следующими факторами:
После довольно продолжительного периода, когда вещество спокойно истекает с поверхности красного гиганта, происходит сброс оболочки и обнажение ядра. Сброшенную оболочку можно наблюдать как планетарную туманность. Скорость расширения протопланетарной туманности составляет несколько десятков километров в секунду, и приближается ко второй космической (параболической) скорости. На сегодняшний день теория завершения эволюции красных гигантов, предложенная астрофизиком Иосифом Шкловским, является общепринятой и подкреплена множеством наблюдательных данных.
Строение звезды главной последовательности солнечного типа и красного гиганта с изотермическим гелиевым ядром и слоевой зоной нуклеосинтеза (масштаб не соблюдён)
Процесс тройной гелиевой реакции и образования изотермических ядер красных гигантов
Тройную гелиевую реакцию сопровождает меньшее выделение энергии, чем при цикле Бете. Когда гелий выгорает и источник энергии исчерпывается, велика вероятность более сложных реакций нуклеосинтеза, однако для них необходимы очень высокие температуры, при которых рассеиваются фотоны и образуются нейтрино-антинейтринные пары, беспрепятственно уносящие энергию за пределы ядра. Объёмное нейтринное охлаждение отличается огромной скоростью, значительно превышающей классическое фотонное поверхностное охлаждение и нелимитированной передачей энергии из недр звезды к нижнему пласту звёздной атмосферы.
Красные гиганты, масса которых является относительно невысокой и сопоставима с солнечной, обладают изотермическими ядрами, основной составляющей которых является гелий. Более массивные звёзды состоят из углерода. Плотность подобных изотермических ядер крайне высокая, в результате чего вырождается электронный газ. Согласно расчётам учёных, показатели плотности изотермического ядра сопоставимы с плотностью белых карликов. Соответственно, белые карлики являются ядрами красных гигантов.
Про развитие белых карликов
Белые карлики вступают на эволюционный путь в качестве оставшихся без оболочек вырожденных ядер красных гигантов, избавившихся от своих внешних покровов. Температура нижнего слоя звёздной атмосферы молодой планетарной туманности является чрезвычайно высокой. Указанные температурные условия делают подавляющую долю спектра состоящей из рентгеновского (мягкого) и ультрафиолетового (жёсткого) излучения. Белые карлики подразделяются в зависимости от излучаемого спектрального диапазона и его характеристик на такие категории:
Таким образом за очень короткий временной промежуток (порядка тридцати лет) гелиевый источник повышает свою светимость, и процесс горения этого элемента становится конвективным. Слоевые источники, состоящие из водорода, выталкиваются наружу, что приводит к их остыванию и завершению процесса водородного сгорания. Когда избыток Н выгорит, свечение гелиевых слоёв уменьшается, что приводит к сжиманию и новому возгоранию внешне расположенных слоёв водорода красного гиганта.
И. Ибен выдвинул предположение, что красные пульсирующие гиганты способны сбрасывать внешние слои, образовывая при этом туманности планет (это происходит в фазах гелиевой вспышки и спокойствия). Когда оболочки сбрасываются во время вспышки, образуются белые карлики гелиевого типа, имеющие класс спектра DB. Если то же происходит с активными водородными слоевыми источниками, образуются соответственно белые водородныекарлики , они имеют класс DA. Вспышка гелия обладает длительностью, составляющей около 1/5 части от продолжительности цикла пульсации. Данный феномен является объяснением процентного отношения Не-карликов к Н-карликам как 20 к 80.
Планетарная туманность NGC 3132: в центре двойная звезда — аналог Сириуса
О белых карликах, которые уже остыли
Через миллиарды лет белые карлики становятся чёрными, то есть звёздами, которые не излучают видимый свет. На текущий момент подобные небесные объекты во всей Вселенной отсутствуют, ведь возраст самых первых звёзд слишком мал: не более 13 млрд лет. Но при этом некоторые белые карлики уже успели остыть до температурной отметки менее 4000 К. Важная роль на завершающих этапах остывания чёрных карликов отводится гравитационному захвату и процессу, при котором происходит аннигиляция тёмной материи.
В случае отсутствия дополнительных источников энергии чёрные карлики становятся более тусклыми и охлаждаются до тех пор, пока их температура не сравняется с показателями фоновой температуры Вселенной. Энергия, извлекаемая в процессе аннигиляции тёмной материи, обеспечивает белым карликам дополнительное излучение энергии в течение длительного времени. Излучение чёрного карлика, обусловленное аннигиляцией тёмной материи, имеет приблизительно такие мощностные характеристики: около 10 15 Вт.
Несмотря на тот факт, что эта незначительная величина в 10 11 раз меньше солнечного излучения, благодаря данному механизму вскоре практически охладившиеся чёрные карлики будут вырабатывать достаточное количество энергии. Процесс выработки энергии прекратится только в случае нарушения целостности галактического гало. После уничтожения тёмной материи данное действие завершится, что приведёт к окончательному угасанию чёрного карлика.
Про связанные с белыми карликами астрономические феномены
Звёзды из двойных систем, обладающие разными массами, отличаются различными эволюционными темпами. Более массивные элементы зачастую трансформируются в белые карлики, при этом менее тяжёлые располагаются там же, на основной последовательности. Если в ходе развития менее тяжёлая часть переходит на ветвь красных гигантов, звезда, которая эволюционирует, увеличивается до заполнения эквипотенциальной поверхности, содержащей первую точку Лагранжа L 1, то есть до своей полости Роша. Соприкосновение таких полостей в точке либрации ведёт к разным феноменам в сфере астрономии.
Интересные факты
Белым карликом, находящимся ближе всего к Солнцу, считается тусклая звезда Ван Маанена, которая находится в центре созвездия Рыб. Её открытие совершил ещё 1917 г. американский астроном Адриан Ван Маанен в результате сравнения созвездия Рыб в 1914 и 1917 гг. Если рассматривать белые карлики, расположенные в звёздных системах, то ближайшим считается Сириус Б, открытый в 1844 году знаменитым немецким математиком и астрономом Фридрихом Бесселем, наблюдавшим за отклонением от прямолинейной траектории движения Sirius.
Согласно прогнозам учёных, через несколько миллиардов лет Солнце увеличится в размерах и превратится в красного гиганта в результате сгорания водорода в его ядре. Затем начнётся процесс синтеза углерода и гелия, что сделает звезду крайне нестабильной и приведёт к образованию звёздного ветра. Синтез гелия повлечёт за собой расширение внешнего слоя, который оторвётся и сформирует туманность планеты. В результате от нашего светила не останется ничего, кроме ядра.
Читайте также: