Астрофизик индийского происхождения, раскрывший множество секретов Вселенной, не тратил ни секунды напрасно.
Сегодня я хочу сделать записи, чтобы понять образ мыслей этого человека.
Направление его идей нашло отражение в теории звездной эволюции .
Все началось с его заинтересованности работой Эддингтона о звездах и исследованием Фаулера о белых карликах.
Чандрасекар в собственных уравнениях решил, что очень плотная звезда должна обнаруживать релятивистские эффекты, белый карлик не может иметь массу выше 1,4 солнечной массы (предел Чандрасекара).
За этот вывод, что существует верхний предел массы белого карлика, он получил Нобелевскую премию, только с большой задержкой во времени.
Есть разные типы звезд. Обычной звездой называют звезду главной последовательности. Её упрощенная модель состоит из идеального газа, в основном водорода, она сохраняет форму благодаря собственной гравитации, в её недрах четыре атома водорода превращаются в одно ядро гелия.
В работе Эддингтона было разобрано внутреннее строение звезды, а другими учеными было дополнено объяснение остальных сложных процессов синтеза и описан современный химический состав Вселенной.
Основную информацию о звездах давала только узкая видимая область электромагнитного излучения, для их классификации использовали два основных вида данных - светимость и спектр.
Светимость звезды - это количество энергии, которую она испускает в секунду.
Спектр - это разложение света на волны разной длины .
Очень яркая звезда может обладать высокой светимостью или просто находиться очень близко к нам.
Световой поток, получаемый на Земле, зависит от этих двух величин - светимости и расстояния.
История определения расстояний до звезд - это, собственно, история астрофизики.
Главный признак звезды - это свет.
Для его изучения прибегнем к самой простой модели - черному телу, т. е. системе фотографии в термодинамическом равновесии.
Характеризуем его по внешнему виду, а именно по цвету.
Когда температура изучаемого объекта поднимается, его цвет меняется, и наступает момент, когда он становится красным, затем белым, а затем синим.
Физика однозначно утверждает, что тело синего цвета имеет большую температуру, чем тело красного цвета.
Есть формула закона смещения Вина, которая позволяет увидеть, что чем больше температура объекта, тем меньше длина волны, характерная для его цвета.
Тела с температурой 5000К испускают лучи в видимой области спектра, что позволяет нам видеть звезды невооруженным глазом.
Человеческое тело имеет температуру примерно 300К; мы испускаем инфракрасное излучение, но не видим его, т.к. наши глаза невосприимчивы к этому диапазону.
Из этого следует, что красные (холодные) звезды имеют большую светимость и следовательно большую поверхность => красные гиганты.
Звезды с низкой светимостью, но с большей температурой и с меньшей поверхностью (по сравнению с звездами главной последовательности в классификации) => белые карлики.
Такая маленькая звезда и стала объектом интереса Субраманьяна Чандрасекара.
Один из самых известных белых карликов - звезда-компаньон Сириуса => Сириус В. По расчетам она имеет приблизительно массу Солнца и приблизительно размер Земли. При такой огромной плотности материи интуитивно плохо понимаешь характерное физическое поведение звезды.
Сегодня известно, что звезда сияет из-за высвобождения ядерной энергии в результате реакций синтеза. Обычная звезда состоит из водорода, небольшого количества гелия и незначительного содержания других некоторых элементов.
Согласно расчетам, Солнце существует4500 миллионов лет и продолжит жить еще столько же, испуская примерно такое же количество энергии, как сегодня.
Время жизни Вселенной примерно 14 миллиардов лет, а межзвездный газ коллапсирует, образуя звезду.
В центре звезды главной последовательности температура достигает приблизительно 10 млн градусов Кельвина и не зависит от массы.
Есть очень интересное свойство, связанное со временем: наиболее тяжелые звезды живут очень недолго, а самые маленькие - дольше всего; дольше, чем наша Вселенная, - практически вечно. Теперь я знаю с чем ассоциировать вечность, с маленькими звездами.
Чандра был атеистом, вегетарианцем и абсолютным трезвенником. Во время учебы в Кембридже ему было одиноко в первое время. После защиты докторской диссертации отношение к нему изменилось на более дружелюбное. Его утверждение, что белый карлик, масса которого больше 1,4 солнечной массы, не может существовать, вызвало у Эддингтона волну отрицания. Своим авторитетом он смутил молодого ученого, объявив его обоснования и выводы ошибочными, но мы знаем, что в развитии науки ошибки так же важны, как и правильные гипотезы.
Чандрасекар почти не имел возможности защищаться публично, но он принял мудрое решение => вести себя вежливо, не отказываясь от своих расчетов. Также было принято решение написать книгу о своем открытии, посчитав, что время все расставит по своим местам.