белый карлик

Звезда на поздней стадии эволюции звезд, состоящая из вырожденного вещества. Белый карлик возникает тогда, когда все возможные источники топлива для термоядерного синтеза исчерпаны. Тогда звезда коллапсирует под собственной тяжестью, сжимая вещество до вырожденного состояния, в котором плотно упакованы атомные ядра и полностью оторванные от атомов электроны. Процесс сжатия останавливается только тогда, когда возникает квантовый механический эффект. Электроны уже не могут уплотняться дальше, и появляется сопротивление сжатию, называемое давлением вырождения. С. Чандрасекхар теоретически доказал, что верхний предел массы белых карликов в 1,4 раза превышает массу Солнца. Если масса коллапсирующей звезды больше, она должна стать нейтронной звездой или черной дырой. Первым обнаруженным белым карликом стала звезда 40 Эридана B, наблюдавшаяся в 1910 г. Было показано, что ее поверхностная температура равна 17000 K, но общая светимость была настолько низкой, что по диаметру звезда должна была быть меньше Земли. Среди других самых известных белых карликов — звезда ван Маанена и Сириус B. Звезда Сириус B, впервые наблюдавшаяся в 1862 г. при диаметре, равном всего пяти диаметрам Земли, имеет массу Солнца, а ее светимость в10000 раз меньше Сириуса A, который является нормальной А-звездой. Известно всего несколько сотен белых карликов, но они могут составлять до 10% всего звездного населения. Небольшая светимость сильно затрудняет их обнаружение. Хотя название таких звезд и включает слово "белый", поверхностная температура карликовых вырожденных звезд меняется от 100000 K у самых горячих (которые и на самом деле являются белыми) до 4000 K у наиболее холодных, которые фактически имеют красный цвет. Не располагая внутренними источниками энергии, белые карлики находятся в долгом процессе постепенного охлаждения, в течение которого их температура снижается. В конце концов белый карлик становится черным карликом — мертвой несветящейся звездой. Спектры белых карликов очень разнообразны, что отражает вариации их температурного диапазона и состава. Их спектр часто показывает широкие линии поглощения, хотя некоторые белые карлики вообще не имеют в своих спектрах линий. Слой, в котором происходит формирование линий, имеет в толщину только несколько сотен метров. Некоторые белые карлики показывают только водородные линии (возможно потому, что под действием большой силы тяготения гелий и более тяжелые элементы погрузились к основанию "атмосферы"). В других звездах, напротив, присутствует гелий или металлы, но нет водорода. В 1983 г. Э.М. Сионом и его сотрудниками была предложена новая система классификации белых карликов. Обозначения состоят из трех заглавных букв, первой из которых является D, что означает "degenerate — вырожденный". Вторая буква указывает на тип основного спектра: A (только водород H); B (нейтральный гелий He без H или металла); C (непрерывный); O (ионизированный He с нейтральным He или H); Z (только металлические линии без H или He); Q (присутствие углерода C). Третья буква обозначает вторичные спектральные характеристики: P (магнитный с поляризацией света); H (магнитный без поляризации света); X (пекулярный или неклассифицируемый); V (переменный). Старая система классификации была основана на обычной последовательности спектральных классов (O, B, A, F, G, K, M) с префиксом D.