Belye karliki

BELYE KARLIKI - kompaktnye zvezdy s massami , sravnimymi s massoi Solnca , no s radiusami R, primerno v 100 raz men'shimi radiusa Solnca . Vsledstvie malyh razmerov sr. plotnost' B. k. (~10⁶ g/sm³) v milliony raz vyshe plotnosti norm. zvezd. Pri takih plotnostyah davlenie veshestva opredelyaetsya elektronnym vyrozhdennym gazom. Poetomu chasto B. k. naz. vyrozhdennymi zvezdami. Nazvanie "B. k." svyazano s cvetom pervyh otkrytyh predstavitelei etogo klassa - Siriusa V i 40 Eridana V - goryachih belyh zvezd. Pozdnee byli otkryty i bolee holodnye zheltye i krasnye B. k. Vse oni otnosyatsya k zvezdam, nahodyashimsya na odnoi iz konechnyh stadii evolyucii zvezd. Po chislu B. k. sostavlyayut 3-10% vseh zvezd Galaktiki.

B. k. sushestvuyut blagodarya ustoichivomu ravnovesiyu sil gravitacii i davleniya vyrozhdennogo gaza elektronov, k-roe opredelyaetsya prakticheski tol'ko plotnost'yu veshestva i pochti ne zavisit ot temp-ry i him. sostava (poskol'ku v nedrah B. k. net vodoroda, a u dr. elementov chislo elektronov na ed. massy pochti postoyanno). Vsledstvie odnoznachnoi svyazi davleniya s plotnost'yu teoriya predskazyvaet odnoznachnoe sootnoshenie mezhdu , i R B. k.: chem bol'she massa, tem men'she radius. Bolee togo, dolzhen sushestvovat' verhnii predel massy B. k. (t. n. Chandrasekara predel ), prevyshenie etogo predela na pozdnih stadiyah evolyucii privodit k gravitac. kollapsu zvezdy. Sushestvovanie predela massy u B. k. (on byl rasschitan S. Chandrasekarom v 1931 g.) ob'yasnyaetsya tem, chto s rostom plotnosti skorost' elektronov priblizhaetsya k predel'noi, t. e. k skorosti sveta. Iz-za etogo davlenie r rastet s plotnost'yu r nedostatochno bystro (r ~ r^4/3), chtoby uderzhat' zvezdu v ustoichivom ravnovesii. Dlya ustoichivosti ravnovesiya neobhodim rost davleniya bolee bystryi, chem pri pokazatele stepeni ⁴/₃ (sm. Gravitacionnyi kollaps). Potere ustoichivosti sposobstvuyut takzhe neitronizaciya veshestva i effekty obshei teorii otnositel'nosti.

Po sovr. predstavleniyam, B. k. obrazuetsya iz norm. zvezdy s nachal'noi massoi v nesk. posle sbrosa vnesh. sloev, okruzhayushih plotnoe yadro zvezdy (konechnaya massa B. k. vsegda men'she 1,4 ). Obrazovanie plotnogo yadra vnutri norm, zvezdy (eto yadro vposledstvii perehodit v B. k.) svyazano s ischerpaniem termoyadernogo goryuchego v central'noi oblasti zvezdy. Posle sbrosa obolochki (sm. Planetarnye tumannosti) yadro, prakticheski lishennoe istochnikov termoyadernoi energii, imeet ochen' vysokuyu temp-ru poverhnosti (T_p do >2^.10⁵K) i postepenno ostyvaet, perehodya v B. k. U naibolee goryachego iz izvestnyh B. k. T_p >7^.10⁴K, u naibolee holodnyh - ok. 5^.10³ K. Osn. istochnikom svetimosti B. k. yavl. prosto rashod teplovoi energii ionov, zapasennoi v nedrah zvezdy. Na stadii obrazovaniya i nachal'nogo ostyvaniya B. k. sushestvennuyu rol' v evolyucii igrayut neitrinnye poteri. Teoriya ostyvaniya odinochnyh B. k. predskazyvaet svyaz' svetimosti L s vozrastom, v obshih chertah podtverzhdaemuyu nablyudeniyami (svetimosti sootvetstvuet vozrast ~10⁹ let). Pri ochen' nizkih svetimostyah (men'she ) v nedrah B. k. dolzhna proishodit' kristallizaciya, odnako tochnost' nablyudenii poka nedostatochna, chtoby zametit' ee effekty. Esli B. k. vhodit v tesnuyu dvoinuyu sistemu, to sushestvennyi vklad v ego svetimost' mozhet davat' termoyadernoe gorenie na poverhnosti akkreciruemogo veshestva zvezdy-sputnika. Eto gorenie imeet, po-vidimomu, nestacionarnyi harakter, chto, vozmozhno, ob'yasnyaet vspyshki novyh zvezd i novopodobnyh zvezd.

Polucheny spektry nesk. soten B. k. Oni sil'no otlichayutsya ot spektrov obychnyh zvezd. Linii poglosheniya v spektrah B. k. sil'no ushireny. Krome togo, oni ispytyvayut gravitac. krasnoe smeshenie, ekvivalentnoe skorosti v nesk. desyatkov km/s. Oba effekta pomogayut proverit' teoretich. sootnoshenie massa - radius. Him. sostav atmosfer B. k., opredelyaemyi po spektram, takzhe ochen' neobychen. U bol'shinstva B. k. atmosfery sostoyat pochti iz chistogo vodoroda, soderzhanie dr. elementov v desyatki i sotni raz snizheno po sravneniyu s norm. zvezdami. V to zhe vremya v nedrah etih B. k. vodoroda ne dolzhno byt', inache oni by vzorvalis' iz-za bystrogo vydeleniya energii pri termoyadernom gorenii vodoroda. U dr. B. k. osn. element v atmosferah - gelii, a vodoroda v sotni tys. raz men'she. Razlichiya v sostave atmosfer B. k. ob'yasnyayutsya effektami evolyucii, akkrecii i razdeleniya veshestva v sil'nom gravitac. pole (uskorenie svobodnogo padeniya na poverhnosti B. k. ~10⁸ sm/s²).

U desyatka B. k. obnaruzhena sil'naya polyarizaciya izlucheniya ili rassheplenie spektr. linii vsledstvie Zeemana effekta, chto ukazyvaet na sushestvovanie u B. k. magn. polei ot 10⁶ do 10⁸ Gs. Eshe u ~10 B. k. obnaruzheny optich. pul'sacii s periodami 10²-10³s.

Lit.: Belye karliki. Sb. st., per. s angl., M., 1975; Blinnikov S. I., Belye karliki, M., 1977.

(S.I. Blinnikov)