Найти в Дзене

Белые карлики

Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев Предыдущая глава: Первый белый карлик, в 1783 году, наблюдал Вильям Гершель. Конечно он не знал, что перед ним белый карлик. Такого понятия, и смысла, который мы вкладываем в это название, в то время ещё не существовало. Конечно, из-за малого размера и низкой светимости белого карлика, увидеть его Гершель мог только среди ближайших к нам звёзд. Он определил, что в близкой, находящаяся на расстоянии 16,45 световых лет от Солнца, в системе звёзд 40 Эридана, есть двойная звезда. И первым наблюдал пару 40 Эридана BC по отдельности. 40 Эридана – тройная система. Вокруг оранжевого карлика, делая оборот за 8 тысяч лет, на расстоянии 400 а.е., вращается двойная система звёзд, состоящая из белого и красного карлика. То, что 40 Эридана B по светимости относится к классу белых карликов, определили в 1910 году. Он стал третьим белым карликом, открытым на то время. Два других были найдены астрономами, по колебательному движению полёта звёзд. Являя

Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев

Предыдущая глава:

Первый белый карлик, в 1783 году, наблюдал Вильям Гершель. Конечно он не знал, что перед ним белый карлик. Такого понятия, и смысла, который мы вкладываем в это название, в то время ещё не существовало. Конечно, из-за малого размера и низкой светимости белого карлика, увидеть его Гершель мог только среди ближайших к нам звёзд. Он определил, что в близкой, находящаяся на расстоянии 16,45 световых лет от Солнца, в системе звёзд 40 Эридана, есть двойная звезда. И первым наблюдал пару 40 Эридана BC по отдельности.

40 Эридана – тройная система. Вокруг оранжевого карлика, делая оборот за 8 тысяч лет, на расстоянии 400 а.е., вращается двойная система звёзд, состоящая из белого и красного карлика.

40 Эридана – тройная система. Любительский снимок, сделанный Марком Джонстоном. Рефрактор TEC160FL, камера ZWO 183MC Pro. Наложение 30 снимков с выдержкой по 1,5 секунды. Фото из Википедии.
40 Эридана – тройная система. Любительский снимок, сделанный Марком Джонстоном. Рефрактор TEC160FL, камера ZWO 183MC Pro. Наложение 30 снимков с выдержкой по 1,5 секунды. Фото из Википедии.

То, что 40 Эридана B по светимости относится к классу белых карликов, определили в 1910 году. Он стал третьим белым карликом, открытым на то время. Два других были найдены астрономами, по колебательному движению полёта звёзд. Являясь второй компонентой двойной системы, они влияли своей гравитацией на траекторию полёта звезды, но из-за большой яркости первого компонента двойной системы, увидеть их удалось только после качественного улучшения изготовления телескопов.

В 1844 году, на основе анализа векового движения звёзд Сириус и Процион, Ф. Бесселем было предсказано, что Сириус и Процион – двойная система.

Сириус B. Расстояние от двойной системы до Солнца - 8,6 светового года. Открыт в 1862 году, американским астроном Альван Грэм Кларк.

Процион B. Расстояние от двойной системы до Солнца - 11,41 светового года. Открыт в 1896 году американским астрономом Д. М. Шеберле.

Как уже упоминалось, белые карлики, отличаются низкой светимостью при высокой цветовой температуре. Так температура поверхности Сириус В, по современным расчётам, составляет 25000 К. А низкая светимость говорит о малом радиусе звезды и её большой плотности - 10⁵ – 10⁹ г/см³. Объяснить такой малый размер и большую плотность смогли только в эпоху расцвета квантовой механики, предположив, что параметры белого карлика определяются свойствами вырожденного электронного газа.

Цвет звезды определяется температурой её поверхности.
Цвет звезды определяется температурой её поверхности.

В классификации белых карликов присутствуют гелиевые и углеродные белые карлики. Их различают по происхождению, и как будет показано далее, данное различие чисто спектральное и зависит только от загрязнённости поверхности звезды.

В современной же модели считается, что если масса исходной звезды небольшая: 0,08 - 0,5 масс Солнца, звезде с такой массой не хватает массы для запуска горения гелия, то после израсходования всего запаса водорода такие звёзды становятся «гелиевыми» белыми карликами.

Если же звезда имеет массу больше 0,5 - 8 масс Солнца, то массы звезды уже достаточно, для продолжения горения гелия, и звезда, став красным гигантом может прожить до полного выгорания гелия. В результате выгорания, ядро такой звезды станет «углеродно-кислородным» белым карликом.

NGC 6397 — шаровое скопление в созвездии Жертвенник, находящееся на расстоянии 7800 световых лет от Земли. Одно из ближайших к Земле шаровых скоплений.
Синие квадраты – с большой вероятностью «гелиевые» белые карлики.
Синие кружки - голубые страгглеры.
Фиолетовые кружки - «нормальные» белые карлики с высоким содержанием углерода.
Красные треугольники - катастрофические переменные.
NGC 6397 — шаровое скопление в созвездии Жертвенник, находящееся на расстоянии 7800 световых лет от Земли. Одно из ближайших к Земле шаровых скоплений. Синие квадраты – с большой вероятностью «гелиевые» белые карлики. Синие кружки - голубые страгглеры. Фиолетовые кружки - «нормальные» белые карлики с высоким содержанием углерода. Красные треугольники - катастрофические переменные.

Из этого предположения ученые делают интересное выводы. Так в 1956 году астроном и астрофизик Иосиф Шкловский предложил, что ядрами красных гигантов являются белые карлики. После взрыва оболочки красного гиганта, которая, разлетаясь образует туманность, в этой туманности остаётся белый карлик. И действительно, такие туманности найдены.

Планетарная туманность IC418. Фото телескопа «Хаббл». NASA.
В центре туманности белый карлик.
Планетарная туманность IC418. Фото телескопа «Хаббл». NASA. В центре туманности белый карлик.

IC418 — планетарная туманность, которую за её причудливую форму прозвали Туманностью Спирограф.

Примечание:
Спирограф — детская игрушка для рисования спиралевидных узоров. Состоит из пластмассовой пластины с вырезанными кругами разных диаметров и набором колёс меньшего диаметра. Колёса с отверстиями внутри. Края кругов и колёс зубчатые, с одинаковым шагом зубцов. Такая конструкция предотвращает проскальзывание колеса, и позволяет свободно передвигать колесо по кругу. Вставленной ручкой или карандашом в отверстие колеса, можно нарисовать красивый спиралевидный циклический узор.
Узоры созданные при помощи спирографа. Фото из открытых источников.
Узоры созданные при помощи спирографа. Фото из открытых источников.

Планетарная туманность IC418 находится в нашей галактике – Млечный путь, примерно в 2000 световых лет от Земли. Размеры туманности составляют 0,3 световых года.

Считают, что образованием туманности стал катаклизм, произошедший с красным гигантом. Светящаяся оболочка туманности состоит из газа и пыли, из материи слетевшей оболочки красного гиганта. Белый карлик в центре туманности – ядро взорвавшейся звезды, которое теперь освещает туманность, представляющую сложные вихревые узоры из газа.

Астрономы наблюдают за туманностью давно. За 130 лет наблюдений было отмечено, что за время наблюдений, свечение туманности в зелёном диапазоне, в котором испускают атомы кислорода, стало в 2,5 раза ярче. И связывают это с нагревом звезды. Подсчитано, что для такого изменения требуется увеличение температуры на 3000 °C. Причем увеличение на 3000 °C за 130 лет, это медленный нагрев звезды, чем нагрев, предсказанный по современным научным моделям. Такое поведение звезды требует пересмотра существующей теории жизни звёзд.

В принципе, это и вся информация о туманности IC418 которую можно найти в Интернете. Всё же расстояние в 2000 световых лет от Земли великовато для хорошего изучения белого карлика. И только размер туманности в 0,3 световых года позволяет нам увидеть интересную структуру туманности, образование которой современные учёные тоже не могут обосновать.

Новая нейтронная теория и белые карлики

Предположение, что белые карлики образуются из звёзд главной последовательности путём выгорания в них ядерного вещества, в новой Нейтронной теории не имеет смысла. Нейтронная звезда если родилась, угасать уже не собирается. Напомню, что в Нейтронной теории нейтронная звезда синтезирует из эфира нейтроны, которые идут на рост самой звезды, и генерацию водорода, которого хватает не только для роста её водородных оболочек, но и для свечения звезды. Причём на свечение расходуется очень мало вещества.

По новой Нейтронной теории белый карлик — это нейтронная звезда, которая пережила взрыв сверхновой и уже успела обрасти новой водородной оболочкой. Отсюда и нахождение белых карликов в планетарных туманностях, и малость размера, и большая расчётная плотность. Но это те белые карлики, которые приписывают к «углеродно-кислородным».

Такие туманности интересны тем, что по возрасту туманности, по времени разлета, можно определить время нарастания на чистой нейтронной звезде оболочки, которая и формирует белый карлик.

А как же появление «гелиевых» белых карликов, у которых нет планетарных туманностей? По новой Нейтронной теории, все дело во взрыве сверхновой. Если происходит взрыв с разлетом материи внешних слоёв красного гиганта, получается объёмное пылевое образование – планетарная туманность, которая во времени разлетаясь постепенно становится разряженной. Еще раз повторюсь, что это объемное образование. И, конечно, все что было на поверхности звезды, все тяжелые элементы оказываются в этой туманности. А чего на поверхности Солнца больше?

Состав фотосферы Солнца по массе, в массовых процентах:
водород — 73,46%;
гелий — 24,85%;
кислород — 0,77%;
углерод — 0,29%;
железо — 0,16%;
неон — 0,12%;
азот — 0,09%;
кремний — 0,07%
магний — 0,05%;
сера — 0,04%.

Да, гелия намного больше, чем кислорода и углерода, но!

Энергия ионизации гелия (первый электрон):
- 2361,3 кДж/моль (24,47 эВ);
Энергия ионизации кислорода (первый электрон):
- 1313,1 кДж/моль (13,61 эВ);
Энергия ионизации углерода (первый электрон):
- 1085,7 кДж/моль (11,25 эВ).

Как видим, ионизировать, а следовательно, и светиться проще ионам углерода и кислорода чем гелию.

А теперь представим взрыв сверхновой, с разрушением части нейтронной звезды, и не просто разрушением, а с локальным образованием пространства!

Кому интересно, о локальном образовании пространства есть несколько статей в книге «Мой Космос». Сноска на первую из них ниже.

Так вот, разрушившись нейтронная звезда стала меньше, а родившееся пространство переместило внешние слои на достаточное расстояние от звезды, причем вся материя внешней оболочки звезды стала тонкой поверхностью шара. Которую из-за расстояния, и уменьшения размеров нейтронной звезды уже не подсветить самой нейтронной звездой. Подсветка такой тонкой оболочки возможна. Но только снаружи. Планетарной туманности, как таковой нет, и светиться нечему, кроме самой нейтронной звезды, а звезда снаружи чистая, там только водород и возможно немного гелия.

А теперь о структуре планетарной туманности IC418. Могу сказать, что это не самая загадочная планетарная туманность. К примеру, планетарная туманность Кошачий Глаз имеет более сложную, тоже ребристую, но при этом симметричную структуру.

Туманность Кошачий Глаз, NGC 6543. Растояние 3,3 ± 0,9 тыс. св. года.
Туманность Кошачий Глаз, NGC 6543. Растояние 3,3 ± 0,9 тыс. св. года.

Образовать симметричную, но при этом сложную структуру разлета материи, могла только симметричная структура нейтронных звёзд поверхности взорвавшейся звезды! Нейтронные звёзды поверхности, при взрыве могут внести свои возмущения в создание структуры планетарной туманности, а так же создать «спирографический» узор её плотности.

О нейтронных звездах - солнечных пятнах, читайте в главе "Солнечные пятна", книги "Моя Земля".

Белый карлик в представлении художника.
Белый карлик в представлении художника.

Текст из книги: "Мой Космос". Автор: Валерий Лаптев

Следующая глава:

Уважаемый читатель! Очень извиняюсь, если смысл статьи Вам не понятен, или даже показался полным бредом.

Невозможно полностью пересказать откуда берутся те или иные суждения, для этого нужно пересказать целую книгу.

Для меня же, каждая статья - это продолжение одной общей темы.

Поэтому предлагаю начать читать с самого начала. С теории расширения Земли. Приятного погружения в мой Нейтронный мир. Новых мыслей и открытий.

Начало книги "Моя Земля":

Расширение Земли
Валерий Лаптев "Моя Земля"7 ноября 2023