• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
2315
Рубрика: Вселенная
Раздел: Астрономия

Великий и несуществующий
О белых карликах и пределе Чандрасекара

Современная космическая наука изобилует терминами-символами, которые так угнездились в массовом сознании, что практически превратились в мемы. Темная материя, темная энергия, космологическое расширение, сверхновые звезды, черные дыры – вот далеко не полный их список. Вполне почетное место в этом списке занимает «предел Чандрасекара», о котором слышали не одни любители астрономии

Субраманьян Чандрасекар – руководитель делегации из Индии на международной Студенческой ассамблее в Вашингтоне (США). 1942 г. Фoто Г. Парка. Credit: Library of Congress, Prints & Photographs Division, Farm Security Administration/Office of War InformationПредел Чандрасекара часто, хотя бы походя, упоминают в популярной литературе на небесно-звездные темы, тем более что его стандартная расшифровка проста и наглядна: это максимальная масса, которую могут иметь звезды из семейства белых карликов. К следующему уровню осведомленности относится информация, что первым этот предел в 1930 г. вычислил 19-летний выпускник Президентского колледжа в Мадрасе и будущий Нобелевский лауреат Субраманьян Чандрасекар. Кое-кто даже вспомнит, что эту работу он проделал, отправившись в Англию для продолжения образования в Кембриджском университете, – ​во время плавания на корабле, направлявшемся из Бомбея в Венецию.

Но все это верно лишь в первом приближении. И дело даже не в том, что предел Чандрасекара годом раньше вычислили другие ученые, а первый результат самого Чандрасекара оказался сильно заниженным – ​в 1931 г. гораздо точнее его оценил совсем юный советский физик Лев Ландау, также будущий Нобелевский лауреат. Важнее другое: существование предельной массы белых карликов было предсказано (и Чандрасекаром, и его современниками) на основе физически не реализуемых предположений.

Конечно, в те времена подобная мысль никому не приходила в голову, это стало ясным намного позднее. Современное понимание физического смысла предела Чандрасекара сильно отличается от его расхожей интерпретации, которая, к сожалению, оказалась настолько прочной, что до сих пор присутствует даже в некоторых университетских учебниках.

Сириус А – самая яркая звезда в нашем ночном небе, имеет крошечную звезду-компаньона, белого карлика Сириуса B. Две звезды вращаются вокруг общего центра масс с периодом оборота, близким к 50 годам. Диаметр белого карлика составляет всего 12 тыс. км, а его светимость примерно в 10 000 раз меньше, чем Сириуса А. Первоначально система Сириуса состояла из двух бело-голубых звезд спектрального класса В: масса Сириуса B составляла пять масс Солнца, Сириуса A – две массы Солнца. Около 120 млн лет назад Сириус B превратился в красного гиганта, а затем, сбросив внешнюю оболочку, перешел в свое нынешнее состояние. Сегодня его масса примерно равна массе Солнца – это один из самых тяжелых известных белых карликов. Credit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) and M. Barstow (University of Leicester). Сириус B намного тусклее Сириуса А, так что его можно заметить лишь в большой оптический телескоп, в отличие от звезды-компаньона, хорошо видимой невооруженным глазом. Однако для орбитальных рентгеновских телескопов ситуация совершенно иная. На таком изображении меньший по размеру, но более горячий Сириус B предстает как чрезвычайно интенсивный, яркий источник рентгеновского излучения. На месте Сириуса А виден более слабый источник этого излучения – его наличие может быть связано с тем, что рентгеновский детектор частично воспринимает ультрафиолетовое излучение этой звезды. Credit: NASA/ CXC/ SAO

Но о физике позже, а пока займемся астрономией. Предел Чандрасекара вошел в эту науку через попытки объяснить устойчивость (фактически само существование) странных звезд, которые в 1923 г. были названы белыми карликами. С помощью телескопов эти светила наблюдали намного раньше, но осознание их экстравагантности, а тем самым и проблемности, пришло лишь во втором десятилетии прошлого века. С этой истории и начнем.

Горячие мини-звезды

Фредерик Уильям Гершель, один из десяти детей бедного еврея-музыканта и сам музыкант, известен как астроном. С 35 лет начал сам изготавливать телескопы, а в 82 года стал первым президентом британского Королевского астрономического общества. Прославился открытием планеты Уран и ее спутников, спутников Сатурна и инфракрасного излучения. Гравюра Д. Годби, 1814. Public DomainЭто открытие, как и многое в классической астрономии, было сделано великим...

comments powered by HyperComments
#
к.ф.н.
научный журналист