Белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры
Белые
карлики - конечная стадия звездной эволюции после исчерпания термоядерных
источников энергии звезд средней и малой массы. Они представляют собой очень
плотные горячие звезды малых размеров из вырожденного газа. Ядерные реакции
внутри белого карлика не идут, а свечение происходит за счет медленного
остывания. Масса белых карликов не может превышать некоторого значения - это
так называемый предел Чандрасекара, равны примерно 1,4 массы Солнца.
Солнце
в будущем - это белый карлик.
Грандиозное,
но чрезвычайно редкое небесное явление, которое запечатлено во многих
исторических летописях разных народов - это вспышка сверхновой звезды, которую
иногда было видно даже днем.
Установлено,
что в среднем в каждой галактике вспышка сверхновой происходит раз в несколько
десятилетий. В максимуме своего блеска она может быть столь же яркой, как
остальные сотни миллиардов звезд галактики вместе взятые.
Как
впервые предположили в 30-е годы XX века Вальтер Бааде и Фриц Цвикки, в
результате взрыва сверхновой образуется сверхплотная нейтронная звезда. Эта
гипотеза подтвердилась после открытия в 60-х годах пульсара - быстровращающейся
нейтронной звезды в центре Крабовидной туманности в созвездии Тельца; он возник
на месте вспышки сверхновой 1054 года.
Нейтронная
звезда - это конечное состояние эволюции звезд массой более десяти солнечных.
Она представляет собой очень экзотический космический объект. Ее радиус - всего
10-20 км, а масса в 1,5-2 раза больше солнечной. Максимально возможная масса
нейтронной звезды носит название предела Оппенгеймера-Волкова, который в любом
случае не больше трех масс Солнца. Если масса нейтронной звезды превосходит это
предельное значение, никакое давление вещества не может противодействовать
силам гравитации. Звезда становится неустойчивой и быстро коллапсирует. Так
образуется черная дыра.
Черная
дыра - космический объект, который образуется при неограниченном гравитационном
сжатии (гравитационном коллапсе) массивных космических тел. Существование этих
объектов предсказывает общая теория относительности. Сам термин "черная
дыра" введен в науку американским физиком Джоном Уилером в 1968 г. для
обозначения сколлапсировавшей звезды.
Черные
дыры образуются в результате коллапса гигантских нейтронных звезд массой более
3 масс Солнца. При сжатии их гравитационное поле уплотняется все сильнее и
сильнее. Наконец звезда сжимается до такой степени, что свет уже не может
преодолеть ее притяжения. Радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы
превратиться в черную дыру, называется гравитационным радиусом. Для массивных
звезд он составляет несколько десятков километров.
Поскольку
черные дыры не светят, то единственный путь судить о них - это наблюдать
воздействие их гравитационного поля на другие тела.
Имеются
косвенные доказательства существования черных дыр более чем в 10 тесных двойных
рентгеновских звездах. В пользу этого говорят, во-первых, отсутствие известных
проявлений твердой поверхности, характерных для рентгеновского пульсара или
рентгеновского барстера, и, во-вторых, большая масса невидимого компонента
двойной системы (больше 3 масс Солнца). Один из наиболее вероятных кандидатов в
черные дыры - это ярчайший источник рентгеновских лучей в созвездии Лебедя -
Лебедь Х-1.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://nrc.edu.ru/