В этой серии статей мы исследуем странный и удивительный мир астрономического жаргона! Вы почувствуете себя маленькими, но сильнымы с сегодняшней темой: белые карлики!
Белый карлик – это оставшееся ядро солнцеподобной звезды. Они невероятно плотные, обычно массивнее Солнца, но занимают объём, сопоставимый с земным. Их удерживает не обычное выделение энергии, как в стандартных звёздах, а экзотические квантовые силы.
Когда звёзды с массой примерно как у Солнца приближаются к концу своей жизни, они превращают гелий в своих ядрах в углерод и кислород. Более крупные звёзды могут продолжать превращать эти элементы в ещё более тяжёлые, но звёзды, подобные Солнцу, не могут. Затем эти звёзды умирают, сбрасывая свои внешние слои, создавая прекрасную планетарную туманность.
Осталось само ядро, сгусток углерода и кислорода с температурой более миллиона Кельвинов. Это открытое ядро теперь называют белым карликом. Поскольку белые карлики не генерируют энергию, они со временем остывают и становятся тусклее.
Средняя плотность белого карлика примерно в миллион раз превышает плотность Солнца, и когда они были впервые обнаружены в начале 1900-х годов, они стали самыми плотными известными объектами. Обычные звёзды защищают себя от гравитационного коллапса, постоянно высвобождая энергию термоядерного синтеза. Это не вариант для белых карликов.
Вместо этого белый карлик удерживает себя за счёт так называемого давления вырождения. Электроны в звезде не могут одновременно занимать одно и то же энергетическое состояние. Это результат их квантово-механической природы. Однако есть предел, который открыл физик Субрахманьян Чандрасекар. Если белый карлик имеет массу в 1,44 большую солнечной, то его собственная гравитация преодолеет давление вырождения, и он разрушится, что обычно вызывает взрыв сверхновой.
Ближайший к Земле белый карлик – это Сириус B, компаньон гигантской звезды Сириус, которая также является самой яркой звездой на небе. Система Сириуса находится на расстоянии 8,6 световых лет от нас.