Цагаан одойнууд гэж юу вэ? Цагаан одойнууд: Орчлон ертөнц дэх сэрүүн одод

Шөнийн тэнгэрийг харахад бүх одод адилхан юм шиг санагддаг. Хүний нүд нь маш их бэрхшээлтэйалс холын тэнгэрийн биетүүдээс ялгарах гэрлийн харагдах спектрийг ялгадаг. Одоохондоо бараг харагдахгүй байгаа од аль хэдийн унтарсан байж магадгүй бөгөөд бид зөвхөн түүний гэрлийг л ажигладаг. Од бүр өөрийн гэсэн амьдралаар амьдардаг. Зарим нь гөлгөр цагаан гэрлээр гэрэлтдэг бол зарим нь неон гэрлээр лугших тод цэгүүд шиг харагддаг. Бусад нь тэнгэрт бараг харагдахгүй бүдэг гэрэлтсэн толбо юм.

Од бүр хувьслын тодорхой үе шатанд байгаа бөгөөд цаг хугацааны явцад өөр ангиллын селестиел биет болж хувирдаг. Шөнийн тэнгэрт тод, нүд гялбам цэгийн оронд шинэ сансрын биет гарч ирнэ - цагаан одой - хөгширч буй од. Хувьслын энэ үе шат нь ихэнх энгийн оддын онцлог шинж юм. Манай нар үүнтэй төстэй хувь тавилангаас зугтаж чадахгүй.

Цагаан одой гэж юу вэ: од эсвэл хий үзэгдэл үү?

Саяхан буюу 20-р зуунд энгийн одноос сансарт цагаан одой л үлддэг гэдэг нь эрдэмтэдэд тодорхой болсон. Оддыг термоядролын физикийн үүднээс судалснаар селестиел биетүүдийн гүнд өрнөж буй үйл явцын талаар ойлголттой болсон. Таталцлын хүчний харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүссэн одод нь асар том юм хайлуулах реактор, байнга тохиолддог гинжин урвалуудустөрөгч ба гелийн цөмийн хуваагдал. Иймд нарийн төвөгтэй системүүдбүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьслын хурд ижил биш байна. Устөрөгчийн асар их нөөц нь одны хэдэн тэрбум жилийн амьдралыг баталгаажуулдаг. Устөрөгчийн хайлуулах урвал нь гели, нүүрстөрөгч үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Дагаж байна термоядролын нэгдэлТермодинамикийн хуулиуд хүчин төгөлдөр болно.

Од бүх устөрөгчөө хэрэглэсний дараа таталцлын хүч болон асар их дотоод даралтын нөлөөн дор цөм нь агшиж эхэлдэг. Бүрхүүлийнхээ гол хэсгийг алдаж, селестиел бие нь одны массын хязгаарт хүрдэг бөгөөд энэ үед эрчим хүчний эх үүсвэргүй, инерцийн дулааныг үргэлжлүүлэн ялгаруулж, цагаан одой хэлбэрээр оршин тогтнох боломжтой. Үнэн хэрэгтээ цагаан одойнууд нь гаднах бүрхүүлээ алдсан улаан аварга, супер аварга ангиллын одууд юм.

Цөмийн нэгдэл нь одыг шавхдаг. Устөрөгч дуусч, гели нь илүү их хэмжээний бүрэлдэхүүн хэсэг болох нь улам бүр хөгжиж, шинэ төлөвт хүрч чадна. Энэ бүхэн нь энгийн одны оронд анхны улаан аваргууд үүсч, од нь үндсэн дарааллыг орхиход хүргэдэг. Ийнхүү удаан бөгөөд зайлшгүй хөгшрөлтийн замд орсон тэнгэрлэг бие аажмаар өөрчлөгдөж байна. Оддын хөгшрөлт бол мартагдашгүй урт зам юм. Энэ бүхэн маш удаан явагддаг. Цагаан одой бол түүний гадна орших тэнгэрийн бие юм үндсэн дараалал, зайлшгүй устах үйл явц тохиолддог. Гелийн хайлуулах урвал нь хөгширч буй одны цөмийг агшаахад хүргэдэг бөгөөд од эцэст нь бүрхүүлээ алддаг.

Цагаан одойн хувьсал

Үндсэн дарааллаас гадуур од устах үйл явц явагддаг. Таталцлын хүчний нөлөөн дор улаан аварга ба супер аварга биетүүдийн халсан хий нь орчлон ертөнц даяар тархаж, залуу гаригийн мананцар үүсгэдэг. Хэдэн зуун мянган жилийн дараа мананцар сарниж, оронд нь улаан аварга биетийн доройтсон цөм хэвээр үлдэнэ. цагаан. Ийм объектын температур нэлээд өндөр, спектрийн шингээлтийн шугамаас тооцоолсон 90,000 К-ээс, рентген спектрийн хүрээнд үнэлэхэд 130,000 К хүртэл байдаг. Гэсэн хэдий ч, жижиг хэмжээтэй учраас хөргөх тэнгэрлэг биемаш удаан явагддаг.

Бидний ажиглаж буй одтой тэнгэрийн зураг хэдэн арван, хэдэн зуун тэрбум жилийн настай. Бид цагаан одойг хардаг бол өөр нэг нь сансарт аль хэдийн оршдог. тэнгэрийн бие. Од нь хувьслын эцсийн шат болох хар одой ангилалд шилжсэн. Бодит байдал дээр одны оронд температур нь хүрээлэн буй орон зайн температуртай тэнцэх бөөгнөрөл хэвээр байна. Энэ объектын гол онцлог нь бүрэн байхгүйхарагдах гэрэл. Ердийн үед ийм од байгааг анзаараарай оптик дурангэрэлтэлт багатай учир нэлээд хэцүү. Цагаан одойг илрүүлэх гол шалгуур бол хүчирхэг байх явдал юм хэт ягаан туяаболон рентген зураг.

Бүх мэдэгдэж буй цагаан одойнуудыг спектрээс хамааран хоёр бүлэгт хуваадаг.

• устөрөгчийн объектууд, спектрийн анги DA, спектрт гелийн шугам байхгүй;
• гелийн одой, спектрийн ангиллын DB. Спектрийн гол шугамууд нь гелийд байдаг.

Устөрөгчийн төрлийн цагаан одойнууд хүн амын дийлэнх хувийг бүрдүүлдэг бөгөөд энэ төрлийн одоо мэдэгдэж байгаа бүх объектын 80 хүртэлх хувийг эзэлдэг. Үлдсэн 20%-ийг гелий одой эзэлдэг.

Цагаан одой харагдахад хүргэдэг хувьслын үе шат нь манай од Нарыг багтаасан массын бус оддын хувьд хамгийн сүүлчийн үе шат юм. Энэ үе шатанд од байна дараах шинж чанарууд. Оддын ийм жижиг бөгөөд авсаархан хэмжээтэй хэдий ч түүний одны бодис нь оршин тогтноход шаардагдах жинтэй яг ижил жинтэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл 100 дахин радиустай цагаан одойнууд радиусаас баганарны диск масстай масстай тэнцүүНар, бүр манай одноос ч илүү жинтэй.

Энэ нь нягтрал гэдгийг харуулж байна цагаан одойүндсэн дараалалд байрлах энгийн оддын нягтралаас хэдэн сая дахин их байна. Жишээлбэл, манай одны нягт нь 1.41 г/см³ байхад цагаан одойнуудын нягт нь 105-110 г/см3 хүртэл асар их утгатай байдаг.

Өөрсдийн эрчим хүчний эх үүсвэр байхгүй тохиолдолд ийм объектууд аажмаар хөргөж, улмаар ямар ч температургүй болно. өндөр температур. Цагаан одойн гадаргуу дээрх температур Кельвин 5000-50000 градусын хооронд бүртгэгдсэн байна. Од нь хөгшрөх тусам түүний температур бага байдаг.

Жишээлбэл, манай тэнгэрийн хамгийн тод одны хөрш Сириус А, цагаан одой Сириус Б-ийн гадаргуугийн температур ердөө 2100 Кельвин байна. Дотор нь энэ селестиел бие нь илүү халуун, бараг 10,000 ° К юм. Сириус Б бол одон орон судлаачдын нээсэн анхны цагаан одой юм. Сириус Б-ийн дараа нээсэн цагаан одойнуудын өнгө нь ижил цагаан өнгөтэй болсон нь энэ ангиллын оддыг ийм нэрээр нэрлэх шалтгаан болсон юм.

Сириус А-ийн тод байдал нь манай Нарны гэрлээс 22 дахин их боловч түүний эгч Сириус Б нь бүдэг гэрлээр гэрэлтдэг бөгөөд энэ нь нүд гялбам хөршөөсөө мэдэгдэхүйц доогуур юм. Чандра рентген дурангаар авсан Сириусын зургуудын ачаар цагаан одой байгааг олж мэдсэн. Цагаан одойнууд тод гэрлийн спектртэй байдаггүй тул ийм оддыг нэлээд хүйтэн, харанхуй гэж үзэх нь элбэг байдаг. сансрын объектууд. Хэт улаан туяаны болон рентген туяанд Сириус В илүү тод гэрэлтэж, асар их хэмжээний дулааны энерги ялгаруулдаг. Энгийн одноос ялгаатай нь эх сурвалж хаана байна рентген долгионТитэм нь цагаан одойнуудын цацрагийн эх үүсвэр болдог фотосфер юм.

Эдгээр одод элбэг дэлбэг байдлын хувьд үндсэн дарааллаас гадуур байдаг тул орчлон ертөнцийн хамгийн нийтлэг объект биш юм. Манай галактикт цагаан одойнууд селестиел биетүүдийн ердөө 3-10 хувийг эзэлдэг. Манай галактикийн оддын популяцийн энэ хэсгийн хувьд туйлын үзэгдэх бүс дэх цацрагийн сул дорой байдлаас болж тооцооны тодорхой бус байдал нь төвөгтэй байдаг. Өөрөөр хэлбэл, цагаан одойнуудын гэрэл нь манай галактикийн гарыг бүрдүүлдэг сансрын хийн их хэмжээний хуримтлалыг нэвтлэх боломжгүй юм.

Цагаан одойнуудын гадаад төрх байдлын түүхийг шинжлэх ухааны үүднээс авч үзэх

Цаашилбал, селестиел биетүүдэд хатсан термоядролын энергийн гол эх үүсвэрийн оронд шинэ эх сурвалжтермоядролын энерги, гурвалсан гелийн урвал эсвэл гурвалсан альфа процесс нь гелийн шаталтыг хангадаг. Хэт улаан туяанд оддын зан төлөвийг ажиглах боломжтой болсон үед эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан. Энгийн одны гэрлийн спектр нь улаан аварга, цагаан одойнуудыг харахад бидний харж буй зургаас эрс ялгаатай. Ийм оддын доройтсон цөмд байдаг дээд хязгаармасс, эс тэгвээс селестиел бие махбодын хувьд тогтворгүй болж, нуралт үүсч болзошгүй.

Цагаан одойнуудын ийм өндөр нягтралыг физикийн хуулийн үүднээс тайлбарлах нь бараг боломжгүй юм. Одоогийн үйл явц нь зөвхөн квант механикийн ачаар л тодорхой болсон бөгөөд энэ нь төлөв байдлыг судлах боломжтой болсон электрон хийодны асуудал. Энгийн одноос ялгаатай нь хийн төлөвийг хаана судлахад ашигладаг стандарт загварЦагаан одойнуудад эрдэмтэд харьцангуй доройтсон электрон хийн даралттай тэмцэж байна. Ярьж байна ойлгомжтой хэлээр, дараах байдал ажиглагдаж байна. 100 ба түүнээс дээш удаа асар их шахалт хийснээр одны матер нэг том атом шиг болж, дотор нь бүх зүйл байдаг. атомын холбоомөн гинж нь хоорондоо нийлдэг. Энэ төлөвт электронууд доройтсон электрон хий үүсгэдэг бөгөөд шинэ квант үүсэх нь таталцлын хүчийг эсэргүүцэх чадвартай байдаг. Энэ хий нь бүрхүүлгүй нягт цөмийг үүсгэдэг.

Радио дуран, рентген оптик ашиглан цагаан одойнуудын талаар нарийвчилсан судалгаагаар эдгээр селестиел биетүүд нь анх харахад тийм ч энгийн бөгөөд уйтгартай биш болохыг тогтоожээ. Ийм оддын дотор термоядролын урвал байхгүй гэж үзвэл таталцлын хүч ба дотоод таталцлын хүчийг тэнцвэржүүлж чадсан асар их даралт хаанаас ирдэг вэ гэсэн асуулт өөрийн эрхгүй урган гарч ирдэг.

Судалгааны үр дүнд физикчидбүс нутагт квант механик, цагаан одойн загварыг бүтээжээ. Таталцлын хүчний нөлөөн дор одны материал тийм хэмжээгээр шахагддаг электрон бүрхүүлүүдатомууд устаж, электронууд өөрсдийн эмх замбараагүй хөдөлгөөнийг эхлүүлж, нэг төлөвөөс нөгөөд шилждэг. Электрон байхгүй үед атомын цөмүүд хоорондоо хүчтэй, тогтвортой холбоо үүсгэдэг систем үүсгэдэг. Оддын материд маш олон электрон байдаг тул олон төлөв үүсч, үүний дагуу электронуудын хурд хадгалагддаг. Өндөр хурдтай энгийн бөөмстаталцлын хүчийг эсэргүүцэх чадвартай электрон доройтсон хийн асар их дотоод даралтыг бий болгодог.

Цагаан одойнууд хэзээ алдартай болсон бэ?

Сириус Б нь астрофизикчдийн нээсэн анхны цагаан одой гэж тооцогддог хэдий ч шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн энэ ангиллын оддын биетүүдтэй эрт танилцсан хувилбарыг дэмжигчид байдаг. 1785 онд одон орон судлаач Хершель анх Эридан одны гурвалсан одны системийг оддын каталогт оруулж, бүх оддыг тусад нь хуваажээ. Зөвхөн 125 жилийн дараа одон орон судлаачид өндөр өнгөний температурт 40 Eridani B-ийн хэвийн бус бага гэрэлтэлтийг олж илрүүлсэн нь ийм объектыг тусдаа ангилалд хуваах шалтгаан болсон юм.

Объект нь харгалзах бага зэрэг гялалзсан байв хэмжээ+9.52м. Цагаан одой нь ½ нарны масстай бөгөөд диаметр нь дэлхийнхээс бага байв. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь оддын дотоод бүтцийн онолтой зөрчилдөж байсан бөгөөд одны гэрлийн хүч, радиус, гадаргуугийн температур нь одны ангиллыг тодорхойлох гол үзүүлэлтүүд байсан. Физик процессын үүднээс авч үзвэл жижиг диаметр, бага гэрэлтэлт нь өнгөний өндөр температурт тохирохгүй байв. Энэ зөрүү нь олон асуултыг төрүүлэв.

Өөр нэг цагаан одой болох Сирус В-ийн нөхцөл байдал ижил төстэй харагдаж байсан бөгөөд цагаан одой нь хамгийн тод одны хиймэл дагуулын хувьд жижиг хэмжээтэй бөгөөд одны материалын асар их нягтралтай - 106 г / см3. Харьцуулбал энэ селестиел биетийн бодис нь ойролцоогоор юм шүдэнзний хайрцагманай гариг ​​дээр нэг сая гаруй тонн жинтэй болно. Энэ одойн температур 2.5 дахин их байдаг гол одСириус системүүд.

Хамгийн сүүлийн үеийн шинжлэх ухааны олдворууд

Бидний харьцаж буй селестиел биетүүд нь байгалийн туршилтын талбай бөгөөд үүний ачаар хүн оддын бүтэц, тэдгээрийн хувьслын үе шатыг судлах боломжтой. Хэрэв оддын төрөлтийг тайлбарлаж болно физикийн хуулиуд, ямар ч орчинд адилхан үйлчилдэг бол оддын хувьслыг огт өөр процессоор төлөөлдөг. Шинжлэх ухааны тайлбарТэдний ихэнх нь квант механикийн ангилалд багтдаг, энгийн бөөмсийн шинжлэх ухаан.

Цагаан одойнууд энэ гэрэлд хамгийн нууцлаг объект шиг харагддаг:

• Нэгдүгээрт, одны цөмийг доройтуулах үйл явц нь маш сонирхолтой харагдаж байгаа бөгөөд үүний үр дүнд одны бодис огторгуйд хуваагддаггүй, харин эсрэгээрээ төсөөлшгүй хэмжээгээр шахагддаг;
• Хоёрдугаарт, термоядролын урвал байхгүй тохиолдолд цагаан одойнууд нэлээд халуун сансрын объект хэвээр үлддэг;
• Гуравдугаарт, өнгөний өндөр температуртай эдгээр одод бага гэрэлтдэг.

Бүх судалтай эрдэмтэд, астрофизикчид, физикчид, цөмийн эрдэмтэд эдгээр болон бусад олон асуултын хариуг хараахан өгөөгүй байгаа бөгөөд энэ нь бидний төрөлх одны хувь заяаг урьдчилан таамаглах боломжийг бидэнд олгоно. Нар цагаан одойн хувь тавилантай тулгарч байгаа ч хүн төрөлхтөн энэ дүрд Нарыг ажиглаж чадах эсэх нь эргэлзээтэй хэвээр байна.

Хэрэв танд асуулт байгаа бол нийтлэлийн доорх сэтгэгдэл дээр үлдээгээрэй. Бид эсвэл манай зочид тэдэнд хариулахдаа баяртай байх болно

Нээлт 1844 онд Кенигсбергийн ажиглалтын төвийн захирал Фридрих Бессель Сириусыг хамгийн тод од болохыг олж мэдэв. хойд тэнгэр, үе үе, хэдийгээр маш сул боловч дагуух хөдөлгөөний шулуун шугамаас хазайдаг тэнгэрийн бөмбөрцөг. Бессел Сириус үл үзэгдэх "харанхуй" хиймэл дагуултай байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн бөгөөд хоёр оддын нэг массын төвийг тойрон эргэх хугацаа 50 орчим жил байх ёстой. Харанхуй хиймэл дагуул ажиглагдахгүй байсан тул түүний масс нь Сириусын масстай харьцуулахад нэлээд том байх ёстой байсан тул мессеж нь эргэлзээтэй байв.
1862 оны 1-р сард A.G. Кларк Чикагогийн ажиглалтын төвд Кларкийн гэр бүлийн фирмээс нийлүүлж байсан тэр үеийн дэлхийн хамгийн том дуран болох 18 инчийн рефракторыг (Диборн дуран) тааруулж байхдаа Сириусын ойролцоо бүдэгхэн од илрүүлжээ. Энэ бол Бесселийн таамаглаж байсан Сириус Б-ийн харанхуй хиймэл дагуул байсан юм. Сириус В-ийн гадаргуугийн температур 25,000 К бөгөөд энэ нь түүний хэвийн бус бага гэрэлтэлтийг харгалзан үзэхэд маш бага радиус, үүний дагуу маш өндөр нягтралтай болохыг харуулж байна - 10 6 г/см³ (Сириусын нягтрал ~0.25 г/см³, Нарны нягтрал). ~ 1.4 г/см³).
1917 онд Адриан Ван Маанен дараагийн цагаан одой болох Загасны ордны Ван Маанений одыг нээсэн.

Нягтын парадокс 20-р зууны эхээр Герцспрунг, Рассел нар оддын спектрийн анги (температур) ба гэрэлтэлтийн талаархи хэв маягийг олж илрүүлсэн - Герцспрунг-Рассел диаграмм (H-R диаграм). Бүхэл бүтэн оддын олон янз байдал нь H-R диаграммын үндсэн дараалал ба улаан аварга том мөчир гэсэн хоёр хэсэгт багтах шиг санагдсан. Оддын тархалтын спектрийн анги, гэрэлтэлтийн статистикийг хуримтлуулах ажлын явцад Рассел 1910 онд профессор Э.Пикерингт ханджээ. Цаашдын үйл явдалРассел үүнийг дараах байдлаар тайлбарлав.

Расселын гайхшрал нь нэлээд ойлгомжтой юм: 40 Eridani B нь харьцангуй ойрхон оддыг хэлдэг бөгөөд ажиглагдсан параллаксаас түүнд хүрэх зай, үүний дагуу гэрэлтүүлгийг нарийн тодорхойлж чадна. 40 Eridani B-ийн гэрэлтэлт нь спектрийн ангиллын хувьд хэвийн бус бага байсан - цагаан одойнууд H-R диаграмм дээр шинэ бүс үүсгэв. Гэрэлтүүлэг, масс, температурын энэхүү хослол нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд 1920-иод онд боловсруулсан оддын бүтцийн стандарт үндсэн дарааллын загварт тайлбарлах боломжгүй байв.
Цагаан одойнуудын өндөр нягтралыг зөвхөн Ферми-Дирак статистик гарсны дараа квант механикийн хүрээнд тайлбарласан. 1926 онд Фаулер "Өтгөн бодис" гэсэн нийтлэлдээ, Сарын мэдэгдэл R. Astron Soc 87, 114-122, төлөвийн тэгшитгэл нь хамгийн тохиромжтой хийн загварт суурилдаг болохыг харуулсан. Эддингтон загвар), цагаан одойнуудын хувьд бодисын нягт ба даралтыг доройтсон электрон хийн (Ферми хий) шинж чанараар тодорхойлдог.
Цагаан одойнуудын мөн чанарыг тайлбарлах дараагийн үе шат нь Я.Френкель, Чандрасехар нарын бүтээл байв. 1928 онд Френкель цагаан одойнуудын хувьд жингийн дээд хязгаар байх ёстой гэж заасан бол 1930 онд Чандрасехар "Идеал цагаан одойнуудын хамгийн их масс" (J. 74, 81-82) бүтээлдээ цагаан одойнуудыг харуулсан 1.4-өөс дээш нарны масс тогтворгүй (Чандрасекхарын хязгаар) бөгөөд нурах ёстой.

Цагаан одойн гарал үүсэл
Фаулерын шийдлийг тайлбарлав дотоод бүтэццагаан одой, гэхдээ тэдний гарал үүслийн механизмыг тодруулаагүй байна. Цагаан одойнуудын гарал үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа гол үүрэг гүйцэтгэсэн: Эпикийн санаа нь цөмийн түлш шатсаны үр дүнд улаан аваргууд үндсэн оддоос үүсдэг гэсэн санаа, В.Г. Фесенков Дэлхийн 2-р дайны дараахан одод массаа алдах ёстой бөгөөд ийм массын алдагдал нь оддын хувьсалд чухал нөлөө үзүүлэх ёстой гэж үзжээ. Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.
Гол дарааллын оддын хувьслын явцад устөрөгч нь гелий үүсгэхийн тулд "шатдаг" (Бетийн мөчлөг). Ийм шаталт нь одны төв хэсэгт энерги ялгарахаа больж, шахалтыг зогсоож, үүний дагуу түүний цөм дэх температур, нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь термоядролын энергийн шинэ эх үүсвэр болох гелийн шаталт идэвхждэг. 10 8 К-ийн температурт ( гурвалсан гелий урвалэсвэл гурвалсан альфа процесс), улаан аваргууд ба супер аваргуудын шинж чанар:
He 4 + He 4 = Be 8 - хоёр гелийн цөм (альфа бөөмс) нэгдэж, тогтворгүй бериллийн изотоп үүсдэг;
Be 8 + He 4 = C 12 + 7.3 MeV - Ихэнх Be 8 нь дахин хоёр альфа бөөмс болж задрах боловч Be 8 нь өндөр энергитэй альфа бөөмстэй мөргөлдөхөд тогтвортой C 12 нүүрстөрөгчийн цөм үүсч болно.
Гэсэн хэдий ч гурвалсан гелийн урвал нь Бете циклээс хамаагүй бага энерги ялгаруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй: нэгж массын хувьд. Гелийн "шатаах" үед ялгарах энерги нь устөрөгчийг "шатаах" үеийнхээс 10 дахин бага байдаг.. Гели шатаж, цөм дэх энергийн эх үүсвэр шавхагдах тусам илүү нарийн төвөгтэй нуклеосинтезийн урвал явагдах боломжтой боловч нэгдүгээрт, ийм урвал нь улам өндөр температур шаарддаг, хоёрдугаарт, массын тоо нэмэгдэх тусам ийм урвалын нэгж массын энергийн ялгарал буурдаг. урвалд ордог цөмүүд.
Улаан аварга бөөмийн хувьсалд нөлөөлж буй нэмэлт хүчин зүйл бол гелийн гурвалсан урвалын өндөр температурт мэдрэмтгий байдал ба хүнд цөмийн нэгдэх урвалын механизмтай хослуулах явдал юм. нейтрино хөргөлт: өндөр температур, даралттай үед фотонуудыг электронууд тарааж, нейтрино-антинейтрино хосууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь цөмөөс энергийг чөлөөтэй авч явдаг: од нь тэдэнд тунгалаг байдаг. Үүний хурд эзэлхүүнтэйсонгодогоос ялгаатай нь нейтрино хөргөлт өнгөцхөнФотоны хөргөлт нь одны дотоод хэсгээс фотосфер руу энерги шилжүүлэх процессоор хязгаарлагдахгүй. Нуклеосинтезийн урвалын үр дүнд одны цөмд ижил температураар тодорхойлогддог шинэ тэнцвэрт байдалд хүрдэг. изотерм цөм.
Харьцангуй бага масстай (Нарны дарааллаар) улаан аваргуудын хувьд изотермийн цөм нь ихэвчлэн гелийээс бүрддэг; асар том одод- нүүрстөрөгч болон илүү хүнд элементүүдээр хийгдсэн. Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд ийм изотерм цөмийн нягт нь маш өндөр тул цөмийг бүрдүүлж буй плазмын электронуудын хоорондох зай нь тэдний Де Бройлийн долгионы урттай тохирч байна. λ = h / мv , өөрөөр хэлбэл электрон хийн доройтох нөхцөл хангагдсан байна. Тооцоолол нь изотермийн цөмийн нягтрал нь цагаан одойн нягттай тохирч байгааг харуулж байна, i.e. Улаан аваргуудын цөм нь цагаан одойнууд юм.

Улаан аваргуудын массын алдагдал
Улаан аваргуудын цөмийн урвал нь зөвхөн цөмд тохиолддоггүй: устөрөгч цөмд шатаж, гелийн нуклеосинтез нь одны устөрөгчөөр баялаг хэвээр байгаа хэсгүүдэд тархаж, устөрөгчөөр баялаг, устөрөгчөөр баялаг хэсгүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхарга үүсгэдэг. бүс нутаг. Гурвалсан гелийн урвалын үед ижил төстэй нөхцөл байдал үүсдэг: гели нь цөмд шатаж, гели багатай ба гелиээр баялаг бүсүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхаргад төвлөрдөг. Нуклеосинтезийн ийм "хоёр давхарга" бүс бүхий оддын гэрэлтэлт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, нарны хэдэн мянга орчим гэрэлтэх хэмжээнд хүрч, харин од "хавдаж" диаметрээ хэмжээгээр нэмэгдүүлнэ. дэлхийн тойрог зам. Гелийн нуклеосинтезийн бүс нь одны гадаргуу дээр гарч ирдэг: энэ бүсийн доторх массын хэсэг нь одны массын ~70% байна. "Дэлбэрэх" нь одны гадаргуугаас нэлээд эрчимтэй гарч буй бодисууд дагалддаг, жишээлбэл, мананцар HD44179 (; зурах).
Ийм одод тогтворгүй нь тодорхой бөгөөд 1956 онд И.С. Шкловский улаан аваргуудын бүрхүүлийг урсгаснаар гаригийн мананцар үүсэх механизмыг санал болгосон бол ийм оддын изотермийн доройтсон цөмд өртөх нь цагаан одойнууд төрөхөд хүргэдэг (энэ хувилбар нь улаан аварга биетүүдийн хувьслын төгсгөлийн хувилбар юм). олон тооны ажиглалтын мэдээллээр ерөнхийдөө хүлээн зөвшөөрөгдөж, дэмжигддэг). Ийм оддын масс алдагдах, дугтуйг цаашид асгах механизм нь бүрэн тодорхой болоогүй байгаа боловч дугтуйг алдахад дараахь хүчин зүйлс нөлөөлж болзошгүй гэж үзэж болно.

• Өргөтгөсөн оддын дугтуйнд тогтворгүй байдал үүсч, хүчтэй болоход хүргэдэг хэлбэлзлийн процессууд, өөрчлөлтүүд дагалддаг дулааны горимодод. Асаалттай зурахОдноос ялгарч буй бодисын нягтын долгион нь тодорхой харагддаг бөгөөд энэ нь ийм хэлбэлзлийн үр дагавар байж болох юм.
• Фотосферийн доорхи бүс нутагт устөрөгчийн иончлолын улмаас хүчтэй конвектив тогтворгүй байдал үүсч болно. Нарны идэвхжил нь ижил төстэй шинж чанартай боловч улаан аваргуудын хувьд конвектив урсгалын хүч нарныхаас хамаагүй их байх ёстой.
• Хэт өндөр гэрэлтүүлгийн улмаас одны цацрагийн урсгалын гэрлийн даралт түүний гаднах давхаргад мэдэгдэхүйц болж, энэ нь тооцооллоор хэдэн мянган жилийн дотор бүрхүүлийг алдахад хүргэдэг.

Нэг арга зам, гэхдээ хангалттай урт хугацааУлаан аваргуудын гадаргуугаас харьцангуй нам гүм гарч буй бодисын урсгал нь түүний бүрхүүлийг гадагшлуулж, цөм нь ил гарснаар дуусдаг. Ийм хөөгдсөн бүрхүүл нь гаригийн мананцар хэлбэрээр ажиглагддаг. Протопланетийн мананцарын тэлэлтийн хурд нь хэдэн арван км / с, өөрөөр хэлбэл улаан аварга биетүүдийн гадаргуу дээрх параболын хурдны утгатай ойролцоо байдаг бөгөөд энэ нь улаан аварга том биетүүдийн "илүүдэл масс" ялгарах замаар тэдгээрийн үүсэх нэмэлт баталгаа болдог.

Спектрийн онцлог
Цагаан одойнуудын спектр нь үндсэн дарааллын од, аварга том биетүүдийн спектрээс эрс ялгаатай. Тэдний гол онцлог нь цөөн тооны өндөр өргөссөн шингээлтийн шугамууд бөгөөд зарим цагаан одойнууд (спектр DC анги) нь мэдэгдэхүйц шингээлтийн шугамыг огт агуулдаггүй. Энэ ангиллын оддын спектр дэх шингээлтийн шугамын цөөн тоо нь шугамын маш хүчтэй тэлэлттэй холбон тайлбарлаж байна: зөвхөн хамгийн хүчтэй шингээлтийн шугамууд өргөжиж байхдаа мэдэгдэхүйц байх хангалттай гүнтэй байдаг ба сул шугамууд нь гүехэн байдаг. гүн, тасралтгүй спектртэй бараг нийлдэг.
Цагаан одойнуудын спектрийн онцлогийг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тайлбарладаг. Нэгдүгээрт, учир нь өндөр нягтралтайцагаан одой хурдатгал чөлөөт уналтТэдний гадаргуу дээр ~10 8 см/с² (эсвэл ~1000 км/с²) байдаг бөгөөд энэ нь эргээд тэдгээрийн фотосферийн хэмжээ бага байх, тэдгээрийн доторх асар их нягтрал, даралт, шингээлтийн шугамыг өргөтгөхөд хүргэдэг. Гадаргуу дээрх хүчтэй таталцлын талбайн өөр нэг үр дагавар нь тэдгээрийн спектр дэх шугамуудын таталцлын улаан шилжилт нь хэдэн арван км / с хурдтай тэнцэх явдал юм. Хоёрдугаарт, хүчтэй соронзон оронтой зарим цагаан одойнууд цацрагийн хүчтэй туйлшрал, хуваагдлыг харуулдаг. спектрийн шугамууд Zeeman нөлөөгөөр.

Цагаан одойнуудын рентген туяа
Залуу цагаан одойнуудын гадаргын температур - бүрхүүлээ урсгасны дараа оддын изотроп цөм нь маш өндөр - 2 · 10 5 К-ээс их боловч нейтрино хөргөлт, гадаргуугаас цацраг туяанаас болж маш хурдан буурдаг. Ийм маш залуу цагаан одойнууд рентген туяанд ажиглагддаг. Хамгийн халуун цагаан одойнуудын гадаргуугийн температур 7·10 4 К, хамгийн хүйтэн нь ~5·10³ К.
Рентген цацрагийн муж дахь цагаан одойн цацрагийн нэг онцлог нь тэдний хувьд рентген цацрагийн гол эх үүсвэр нь фотосфер бөгөөд тэдгээрийг "ердийн" одноос эрс ялгадаг: сүүлийнх нь рентген титэмтэй байдаг. хэдэн сая келвин хүртэл халаадаг бөгөөд фотосферийн температур нь рентген туяа ялгаруулахад хэтэрхий бага байдаг.
Хуримтлал байхгүй тохиолдолд цагаан одойнуудын гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр нь тэдний дотоод хэсэгт ионуудын хуримтлагдсан дулааны энерги байдаг тул гэрэлтэх чадвар нь наснаас хамаардаг. Цагаан одойнуудын хөргөлтийн тоон онолыг 1940-өөд оны сүүлээр С.А. Каплан.

Хоёртын систем дэх цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах

• Цагаан одойнууд дээр тогтворгүй хуримтлагдах, хэрэв хамтрагч нь асар том улаан одой бол одой шинэ (U Gem (UG) төрлийн одод) болон нова хэлбэртэй гамшигт одууд үүсэхэд хүргэдэг. хувьсах одууд.
• Хүчтэй соронзон орон бүхий цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах нь цагаан одойн соронзон туйлууд руу чиглэгддэг бөгөөд талбайн тойргийн бүсэд хуримтлагдах плазмаас цацрагийн циклотрон механизм нь харагдахуйц бүсэд цацрагийн хүчтэй туйлшралыг үүсгэдэг. болон завсрын туйлууд).
• Устөрөгчөөр баялаг бодисыг цагаан одой дээр хуримтлуулах нь гадаргуу дээр хуримтлагдах (гол төлөв гелийээс бүрддэг) ба гелийг хайлуулах урвалын температур хүртэл халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны тогтворгүй байдал үүссэн тохиолдолд нова хэлбэрээр ажиглагдсан дэлбэрэлтэд хүргэдэг.

Бессел Сириус үл үзэгдэх "харанхуй" хиймэл дагуултай байх ёстой гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн бөгөөд хоёр оддын нэг массын төвийг тойрон эргэх хугацаа 50 орчим жил байх ёстой. Харанхуй хиймэл дагуул ажиглагдахгүй байсан тул түүний масс нь Сириусын масстай харьцуулахад нэлээд том байх ёстой байсан тул мессеж нь эргэлзээтэй байв.

Нягтын парадокс

“Би найздаа зочилж байсан ... Профессор Э.Пикеринг ажил хэргийн айлчлалаар ирсэн. Тэрээр өөрийн өвөрмөц эелдэг зангаараа Хинкс бид хоёрын ажигласан бүх оддын спектрийг олж авахыг санал болгов ... тэдгээрийн параллаксыг тодорхойлох зорилгоор. Энэхүү ердийн ажил нь маш үр дүнтэй болсон нь маш бага үнэмлэхүй хэмжээтэй (өөрөөр хэлбэл бага гэрэлтдэг) бүх одод M спектрийн ангилалтай (өөрөөр хэлбэл гадаргуугийн маш бага температур) болохыг олж мэдэхэд хүргэсэн. Миний санаж байгаагаар энэ асуудлыг хэлэлцэж байхдаа би Пикерингээс зарим бүдэг оддын талаар асууж байсан ..., ялангуяа 40 Эридани Б. Өөрийн онцлог шинж чанараараа тэр даруй (Харвардын) ажиглалтын төвийн оффист хүсэлт илгээж, удалгүй энэ одны спектр нь А (өөрөөр хэлбэл гадаргын өндөр температур) гэж хариулсан (хатагтай Флемингийн хэлснээр). Палеозойн эрин үед ч би эдгээр зүйлсийн талаар хангалттай мэддэг байсан тул гадаргуугийн гэрэлтэлт ба нягтралын "боломжтой" утгуудын хооронд туйлын зөрүү байгааг шууд ойлгох болно. Оддын онцлогт тохирсон ердийн дүрэм мэт санагдсан энэ үл хамаарах зүйлд би гайхаад зогсохгүй шууд утгаараа гайхсан гэдгээ нуугаагүй бололтой. Пикеринг над руу инээмсэглээд: "Яг ийм үл хамаарах зүйлүүд бидний мэдлэгийг өргөжүүлэхэд хүргэдэг" гэж хэлээд цагаан одойнууд судалж буй ертөнцөд орж ирэв.

Расселын гайхшрал нь нэлээд ойлгомжтой юм: 40 Eridani B нь харьцангуй ойрхон оддыг хэлдэг бөгөөд ажиглагдсан параллаксаас түүнд хүрэх зай, үүний дагуу гэрэлтүүлгийг нарийн тодорхойлж чадна. 40 Eridani B-ийн гэрэлтэлт нь спектрийн ангиллын хувьд хэвийн бус бага байсан - цагаан одойнууд шинэ бүсийг үүсгэв. G-R диаграм. Гэрэлтүүлэг, масс, температурын энэхүү хослол нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд 1920-иод онд боловсруулсан оддын бүтцийн стандарт үндсэн дарааллын загварт тайлбарлах боломжгүй байв.

Цагаан одойн өндөр нягтрал нь сонгодог физик, одон орон судлалын хүрээнд тайлагдаагүй хэвээр байсан бөгөөд Ферми-Дирак статистик гарч ирсний дараа зөвхөн квант механикийн хүрээнд л тайлбарлагджээ. 1926 онд Фаулер "Өтгөн бодис" хэмээх өгүүлэлдээ ( “Өтгөн бодисын тухай” Сар тутмын мэдэгдэл Р.Астрон. Соц. 87, 114-122) төлөвийн тэгшитгэл нь идеал хийн загварт (Эддингтоны стандарт загвар) суурилсан үндсэн дарааллын одноос ялгаатай нь цагаан одойнуудын хувьд бодисын нягт ба даралтыг доройтсон электрон хийн (Ферми хий) шинж чанараар тодорхойлдог болохыг харуулсан. ).

Цагаан одойнуудын мөн чанарыг тайлбарлах дараагийн үе шат бол Яков Френкель, Чандрасехар нарын бүтээл байв. 1928 онд Френкель цагаан одойн массын дээд хязгаар байх ёстойг онцлон тэмдэглэсэн бол 1931 онд Чандрасехар "Идеал цагаан одойн хамгийн их масс" бүтээлдээ ( "Хамгийн тохиромжтой цагаан одойнуудын хамгийн их масс", Астроф. J. 74, 81-82) цагаан одойнуудын массын дээд хязгаар, өөрөөр хэлбэл илүү масстай эдгээр оддын дээд хязгаар байгааг харуулсан. тодорхой хязгаартогтворгүй (Чандрасекхарын хязгаар) бөгөөд нурах ёстой.

Цагаан одойн гарал үүсэл

Фаулерийн шийдэл нь цагаан одойнуудын дотоод бүтцийг тайлбарласан боловч тэдгээрийн гарал үүслийн механизмыг тодруулаагүй байна. Цагаан одойн гарал үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа чухал үүрэг гүйцэтгэсэн: одон орон судлаач Эрнст Эпикийн санаа, улаан аварга том оддоос цөмийн түлш шатсаны үр дүнд үүсдэг гэсэн санаа, одон орон судлаач Василий Фесенковын таамаглал. Дэлхийн 2-р дайны дараахан тэрхүү үндсэн дарааллын одод массаа алдах ёстой бөгөөд ийм массын алдагдал нь оддын хувьсалд чухал нөлөө үзүүлэх ёстой. Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.

Гурвалсан гелийн урвал ба улаан аваргуудын изотерм цөм

Гол дарааллын оддын хувьслын явцад устөрөгч "шатдаг" - гелий үүсэх нуклеосинтез (Бетийн мөчлөгийг үзнэ үү). Ийм шаталт нь одны төв хэсэгт энерги ялгарахаа больж, шахаж, улмаар түүний цөм дэх температур, нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Оддын цөм дэх температур, нягтралын өсөлт нь термоядролын энергийн шинэ эх үүсвэрийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг: улаан аваргууд ба супер аварга биетүүдийн онцлог шинж чанартай гелийн шаталт (гелийн гурвалсан урвал эсвэл гурвалсан альфа процесс).

10 8 К-ийн температурт гелийн цөмийн кинетик энерги нь Кулоны саадыг даван туулахад хангалттай өндөр болдог: гелийн хоёр цөм (4 Хэ, альфа бөөмс) нэгдэж үүсдэг. тогтворгүй изотопбериллий:

Ихэнх 8 Be нь дахин хоёр альфа бөөмс болж задрах боловч 8 Be нь өндөр энергитэй альфа бөөмстэй мөргөлдөхөд тогтвортой нүүрстөрөгчийн 12 С цөм үүсч болно.

+ 7.3 МэВ.

Тэнцвэрийн концентраци маш бага 8 Be (жишээлбэл, ~10 8 K температурт концентрацийн харьцаа [8 Be]/[ 4 He] ~10 -10) хэдий ч хурд нь ийм байна. гурвалсан гелий урвалЭнэ нь одны халуун цөмд шинэ гидростатик тэнцвэрт байдалд хүрэхэд хангалттай юм. Гурвалсан гелийн урвалын температураас ялгарах энергийн хамаарал маш өндөр байдаг, жишээлбэл, ~1-2·10 8 К температурын мужид энерги ялгарах нь:

Цөм дэх гелийн хэсэгчилсэн концентраци хаана байна (устөрөгчийн "шаталтын" тохиолдолд энэ нь нэгдмэл байдалд ойрхон байна).

Гэсэн хэдий ч гурвалсан гелийн урвал нь Бете циклээс хамаагүй бага энерги ялгаруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй: нэгж массын хувьд. Гелийн "шатаах" үед ялгарах энерги нь устөрөгчийг "шатаах" үеийнхээс 10 дахин бага байдаг.. Гели шатаж, цөм дэх энергийн эх үүсвэр шавхагдах тусам илүү нарийн төвөгтэй нуклеосинтезийн урвал явагдах боломжтой боловч нэгдүгээрт, ийм урвал нь улам өндөр температур шаарддаг, хоёрдугаарт, ийм урвалын нэгж массын энергийн ялгарал нь массын масс нэмэгдэх тусам буурдаг. урвалд ордог цөмийн тоо нэмэгддэг.

Улаан аварга бөөмийн хувьсалд нөлөөлж буй нэмэлт хүчин зүйл бол гелийн гурвалсан урвалын өндөр температурт мэдрэмтгий байдал ба хүнд цөмийн нэгдэх урвалын механизмтай хослуулах явдал юм. нейтрино хөргөлт: өндөр температур, даралттай үед фотонуудыг электронууд тарааж, нейтрино-антинейтрино хосууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь цөмөөс энергийг чөлөөтэй авч явдаг: од нь тэдэнд тунгалаг байдаг. Үүний хурд эзэлхүүнтэйсонгодогоос ялгаатай нь нейтрино хөргөлт өнгөцхөнФотоны хөргөлт нь одны дотоод хэсгээс фотосфер руу энерги шилжүүлэх процессоор хязгаарлагдахгүй. Нуклеосинтезийн урвалын үр дүнд одны цөмд ижил температураар тодорхойлогддог шинэ тэнцвэрт байдалд хүрдэг. изотерм цөм(Зураг 2).

Харьцангуй бага масстай улаан аварга биетүүдийн хувьд (Нарны дарааллаар) изотерм цөм нь ихэвчлэн гелий, илүү их хэмжээний оддын хувьд нүүрстөрөгч ба хүнд элементүүдээс бүрддэг. Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд ийм изотерм цөмийн нягт нь маш өндөр тул цөмийг бүрдүүлж буй плазмын электронуудын хоорондох зай нь тэдний Де Бройлийн долгионы урттай тохирч, өөрөөр хэлбэл электрон хийн доройтох нөхцөл хангагдсан байдаг. Тооцоолол нь изотермийн цөмийн нягт нь цагаан одойн нягттай тохирч байгааг харуулж байна. Улаан аваргуудын цөм нь цагаан одойнууд юм.

Тиймээс цагаан одойн массын дээд хязгаар (Чандрасехарын хязгаар) бий. Ажиглагдсан цагаан одойнуудын хувьд ижил төстэй доод хязгаар байдаг нь сонирхолтой юм: оддын хувьслын хурд нь тэдний масстай пропорциональ байдаг тул бага масстай цагаан одойнууд нь зөвхөн цаг хугацааны явцад хувьсан өөрчлөгдөж чадсан оддын үлдэгдэл гэдгийг бид ажиглаж болно. -аас эхний үеӨнөөг хүртэл орчлон ертөнцийн од үүсэх.

Спектр ба спектрийн ангиллын онцлог

Цагаан одойнуудыг тусдаа спектрийн D ангид (англи хэлнээс) ангилдаг. Одой- одой), 1983 онд Эдвард Сионы санал болгосон цагаан одойнуудын спектрийн онцлогийг тусгасан, одоогоор ашиглагдаж буй ангилал; Энэ ангилалд спектрийн ангиллыг дараах хэлбэрээр бичнэ.

Дараах дэд ангиудыг тодорхойлсон:

• DA - Балмерын цуврал устөрөгчийн шугамууд спектрт байдаг, гелийн шугамууд ажиглагддаггүй.
• DB - спектр нь гелийн шугамыг агуулдаг He I, устөрөгч эсвэл металлын шугам байхгүй
• DC - шингээлтийн шугамгүй тасралтгүй спектр
• DO - хүчтэй гелий He II шугамууд спектрт байдаг He I ба H шугамууд мөн байж болно
• DZ - зөвхөн металл шугам, H эсвэл He шугам байхгүй
• DQ - нүүрстөрөгчийн шугамууд, түүний дотор молекул С 2

ба спектрийн шинж чанарууд:

• P - соронзон орон дахь гэрлийн туйлшрал ажиглагдаж байна
• H - хэрэв байгаа бол туйлшрал соронзон оронажиглагдаагүй
• V - ZZ Ceti төрлийн одод эсвэл бусад хувьсах цагаан одойнууд
• X - өвөрмөц эсвэл ангилагдаагүй спектрүүд

Цагаан одойн хувьсал

Цагаан будаа. 8. Протопланетийн мананцар NGC 1705. Улаан аварга биетээр урссан хэд хэдэн бөмбөрцөг бүрхүүлүүд харагдаж байна, од өөрөө тоосны бүсээр нуугдаж байна.

Цагаан одойнууд нь бүрхүүлээ асгасан улаан аварга биетүүдийн ил задгай доройтсон цөм, өөрөөр хэлбэл залуу гаригийн мананцаруудын төв од болж хувьслаа эхэлдэг. Залуу гаригийн мананцаруудын цөмүүдийн фотосферийн температур маш өндөр байдаг - жишээлбэл, NGC 7293 мананцарын төв одны температур 90,000 К (шингээх шугамаар тооцоолсон) -аас 130,000 К (рентген туяагаар тооцоолсон) хооронд хэлбэлздэг. спектр). Ийм температурт спектрийн ихэнх хэсэг нь хатуу хэт ягаан туяа, зөөлөн рентген туяанаас бүрддэг.

Үүний зэрэгцээ ажиглагдсан цагаан одойнууд спектрийн дагуу үндсэндээ хоёр хуваагддаг том бүлгүүд- Цагаан одойнуудын популяцийн ~80%-ийг бүрдүүлдэг спектрт гелийн шугам байхгүй "устөрөгч" спектрийн DA анги, спектрт устөрөгчийн шугамгүй "гелийн" спектрийн DB ангиллыг бүрдүүлдэг. ихэнх ньхүн амын үлдсэн 20%. Цагаан одойнуудын уур амьсгалын найрлага дахь ийм ялгааны шалтгаан нь удаан хугацаагаартодорхойгүй хэвээр байв. 1984 онд Ико Ибен лугшилтын янз бүрийн үе шатанд асимптотик аварга том мөчир дээр байрлах лугшилттай улаан аварга биетүүдээс цагаан одойнуудыг "гарах" хувилбаруудыг авч үзсэн. Арав хүртэлх нарны масстай улаан аварга биетүүдийн хувьслын хожуу үе шатанд гелий цөм "шатаах" үр дүнд голчлон нүүрстөрөгч ба хүнд элементүүдээс бүрдэх доройтсон цөм үүсдэг бөгөөд энэ нь доройтдоггүй. гурвалсан гелийн урвал явагддаг гелийн давхаргын эх үүсвэр. Хариуд нь түүний дээр давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэр байдаг термоядролын урвалуудустөрөгчийн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн устөрөгчийг гелий болгон хувиргах Бете мөчлөг; Иймээс устөрөгчийн давхаргын гадаад эх үүсвэр нь гелийн давхаргын эх үүсвэрийн гелийн "үйлдвэрлэгч" юм. Давхаргын эх үүсвэр дэх гелийн шаталт нь маш өндөр температурын хамаарлаас болж дулааны тогтворгүй байдалд ордог бөгөөд энэ нь гелийн шаталтын хурдтай харьцуулахад устөрөгчийг гелий болгон хувиргах хурдаар улам бүр дорддог; Үүний үр дүнд гели хуримтлагдаж, доройтол эхлэх хүртэл шахагдаж, гурвалсан гелийн урвалын хурд огцом нэмэгдэж, хөгжиж байна. давхаргат гелий гялбаа.

Хэт богино хугацаанд (~30 жил) гелийн эх үүсвэрийн гэрэлтэлт маш ихээр нэмэгдэж, гелийн шаталт конвектив горимд шилжиж, давхарга өргөжиж, устөрөгчийн давхаргын эх үүсвэрийг түлхэж, улмаар хөргөж, устөрөгчийн шаталтыг зогсооход хүргэдэг. . Галын үед илүүдэл гели шатаж дууссаны дараа гелийн давхаргын гэрэлтэлт буурч, улаан аварга биетийн гаднах устөрөгчийн давхаргууд агшиж, устөрөгчийн давхаргын эх үүсвэрийн шинэ гал асаах болно.

Ибен лугшилттай улаан аварга биет нь гелийн гялбааны үе шатанд ч, идэвхтэй давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэр бүхий нам гүм фазын аль алинд нь гаригийн мананцар үүсгэж, дугтуйгаа урсгаж чадна гэж санал болгосон бөгөөд дугтуйг тусгаарлах гадаргуу нь фазаас хамаардаг тул хэзээ гелийн гялбааны үед дугтуй асгарвал DB спектрийн ангиллын “гелий” цагаан одой ил гарах ба бүрхүүлийг идэвхтэй давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэртэй аварга биетээр асгахад “устөрөгчийн” одой DA ил гарна; Гелийн тэсрэлт үргэлжлэх хугацаа нь импульсийн мөчлөгийн үргэлжлэх хугацааны 20 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд энэ нь устөрөгч ба гелийн одой DA:DB ~ 80:20 харьцааг тайлбарладаг.

Том одод (Нарнаас 7-10 дахин хүнд) хэзээ нэгэн цагт устөрөгч, гели, нүүрстөрөгчийг "шатаж" хүчилтөрөгчөөр баялаг цөмтэй цагаан одой болж хувирдаг. Хүчилтөрөгч агуулсан уур амьсгалтай SDSS 0922+2928 ба SDSS 1102+2054 одууд үүнийг баталж байна.

Цагаан одойнууд дулааны цөмийн энергийн эх үүсвэргүй тул дулааны нөөцөөсөө цацруулдаг. Гадаргуугийн нэгж талбайд ногдох туйлын хар биений цацрагийн хүч (бүх спектрийн нэгдсэн хүч) биеийн температурын дөрөв дэх хүчинтэй пропорциональ байна.

цацрагийн гадаргуугийн нэгж талбайд ногдох хүч, W/(m²·K 4) ​​нь Стефан-Больцманы тогтмол юм.

Өмнө дурьдсанчлан, температурыг доройтсон электрон хийн төлөв байдлын тэгшитгэлд оруулаагүй болно - өөрөөр хэлбэл цагаан одойн радиус ба ялгаруулах талбай өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна: үр дүнд нь нэгдүгээрт, цагаан одойн хувьд масс - гэрэлтэлт байхгүй болно. харилцаа, гэхдээ нас, гэрэлтэлтийн хамаарал байдаг (зөвхөн температураас хамаарна, гэхдээ ялгаруулах гадаргуугийн талбайгаас хамааралгүй), хоёрдугаарт, хэт халуун залуу цагаан одойнууд маш хурдан хөргөх ёстой, учир нь цацрагийн урсгал ба үүний дагуу хөргөлтийн хурд нь температурын дөрөв дэх зэрэгтэй пропорциональ байна.

Цагаан одойнуудыг хамарсан одон орны үзэгдэл

Цагаан одойнуудын рентген туяа

Цагаан будаа. 9 Сириусын зөөлөн рентген зураг. Гэрэлт бүрэлдэхүүн хэсэг нь цагаан одой Сириус В, бүдэг хэсэг нь Сириус А юм

Залуу цагаан одойнуудын гадаргын температур - бүрхүүлээ урсгасны дараа оддын изотроп цөм нь маш өндөр - 2 · 10 5 К-ээс их боловч нейтрино хөргөлт, гадаргуугаас цацраг туяанаас болж маш хурдан буурдаг. Ийм маш залуу цагаан одойнууд рентген туяанд ажиглагддаг (жишээлбэл, ROSAT хиймэл дагуулын HZ 43 цагаан одойн ажиглалт). Рентген туяаны мужид цагаан одойнуудын гэрэлтэлт нь үндсэн дарааллын оддын гэрэлтүүлгээс давж гардаг: Сириусыг Чандра рентген дурангаар авсан гэрэл зургууд (9-р зургийг үз) жишээ болгон ашиглаж болно - тэдгээрийн дотор цагаан одой Сириус Б. А1 спектрийн ангиллын Сириус А-аас илүү тод харагддаг ба оптик хүрээ нь Сириус В-ээс ~10,000 дахин илүү гэрэлтдэг.

Хамгийн халуун цагаан одойнуудын гадаргуугийн температур 7·10 4 К, хамгийн хүйтэн нь ~5·10 3 К (жишээлбэл, Ван Маанений одыг үзнэ үү).

Рентген цацрагийн муж дахь цагаан одойн цацрагийн нэг онцлог нь тэдний хувьд рентген цацрагийн гол эх үүсвэр нь фотосфер бөгөөд тэдгээрийг "ердийн" одноос эрс ялгадаг: сүүлийнх нь рентген титэмтэй байдаг. хэдэн сая келвин хүртэл халаадаг бөгөөд фотосферийн температур нь рентген туяа ялгаруулахад хэтэрхий бага байдаг.

Хоёртын систем дэх цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах

Хоёртын систем дэх өөр өөр масстай оддын хувьслын явцад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьслын хурд ижил биш байдаг бол илүү их масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь цагаан одой болж хувирч, харин бага масстай нь үндсэн дараалалд үлдэх боломжтой. . Хариуд нь, бага масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь хувьслын явцад үндсэн дарааллыг орхиж, улаан аварга салбар руу шилжих үед хөгжиж буй одны хэмжээ нь Рошийн дэлбээг дүүргэх хүртэл өсч эхэлдэг. Хоёртын системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн Рошийн дэлбэнүүд нь Лагранжийн L1 цэгт хүрдэг тул түүний хувьслын энэ үе шатанд бага масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь L1 цэгээр дамжин улаан аварга томоос Рошийн дэлбэн хүртэл урсдаг. цагаан одой эхэлж, түүний гадаргуу дээр устөрөгчөөр баялаг бодис хуримтлагдаж (10-р зургийг үз) нь одон орны олон үзэгдлүүдэд хүргэдэг:

• Цагаан одойнууд дээр тогтворгүй хуримтлагдах, хэрэв дагалдагч нь асар том улаан одой бол одой шинэ од (U Gem (UG) төрлийн одод) ба шинэ одтой төстэй сүйрлийн хувьсах одод үүсэхэд хүргэдэг.
• Хүчтэй соронзон оронтой цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах нь цагаан одойн соронзон туйлуудын бүсэд чиглэгддэг бөгөөд одойн соронзон орны тойргийн бүсэд хуримтлагдах плазмаас цацрагийн циклотрон механизм нь цацрагийн хүчтэй туйлшралыг үүсгэдэг. үзэгдэх бүс (туйлт ба завсрын туйл).
• Устөрөгчөөр баялаг бодисыг цагаан одой дээр хуримтлуулах нь гадаргуу дээр хуримтлагдах (гол төлөв гелийээс бүрддэг) ба гелийг хайлуулах урвалын температур хүртэл халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны тогтворгүй байдал үүссэн тохиолдолд нова хэлбэрээр ажиглагдсан дэлбэрэлтэд хүргэдэг.
• Их хэмжээний цагаан одой дээр хангалттай урт бөгөөд эрчимтэй хуримтлагдах нь түүний масс Чандрасекхарын хязгаараас давж, таталцлын уналтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь Ia төрлийн суперновагийн дэлбэрэлт хэлбэрээр ажиглагддаг (11-р зургийг үз).

Тэмдэглэл

1. Я.Б.Зельдович, С.И.Блинников, Н.И.Шакура.. - М.: МУБИС, 1981 он.
2. Сириусын хөдөлгөөнийг ажиглаж буй Sinuosités, Зураг. 320, Flammarion C., Les étoiles et les curiosités du ciel, supplément de "l'Astronomie populaire", Marpon et Flammarion, 1882
3. Прокён, Сириус хоёрын зөв хөдөлгөөний тухай (Англи хэл). (12/1844). Архивлагдсан
4. Flammarion C. (1877). "Сириусын хамтрагч". Одон орон судлалын бүртгэл 15 : 186-189. 2010 оны 01-05-нд авсан.
5. ван Маан А.Том зөв хөдөлгөөнтэй хоёр бүдэг од. Номхон далайн одон орон судлалын нийгэмлэгийн нийтлэлүүд(12/1917). - Боть. 29, Үгүй. 172, х. 258-259. 2011 оны 8-р сарын 23-нд эх сурвалжаас архивлагдсан.
6. В.В.Иванов.Цагаан одойнууд. Сансар огторгуй(2002.09.17). 2011 оны 8-р сарын 23-ны өдөр эх хувилбараас архивлагдсан. 2009 оны 5-р сарын 6-нд авсан.
7. Фоулер Р.Х.Нягт бодисын тухай (Англи хэл). -ийн сарын мэдэгдэл Хатан хаанОдон орон судлалын нийгэмлэг(12/1926). 2011 оны 8-р сарын 23-ны өдөр эх сурвалжаас архивлагдсан. 2009 оны 7-р сарын 22-нд авсан.
8. Чандрасекхар С.Хамгийн тохиромжтой цагаан одойнуудын хамгийн их масс. Астрофизикийн сэтгүүл(07/1931). 2011 оны 8-р сарын 23-ны өдөр эх сурвалжаас архивлагдсан. 2009 оны 7-р сарын 22-нд авсан.
9. Шкловский I. S.Гаригийн мананцар ба тэдгээрийн цөмүүдийн мөн чанарын тухай // Одон орон судлалын сэтгүүл. - 1956. - Т. 33. - No 3. - С. 315-329.
10. Санал болгож буй шинэ цагаан одой спектрийн ангиллын систем, E. M. Sion, J. L. Greenstein, J. D. Landstreet, J. Libert, H. L. Shipman, G. A. Wegner, Астрофизикийн сэтгүүл 269 , №1 (1983 оны 6-р сарын 1), х. 253-257.
11. Лихи, Д.А.; C. Y. Zhang, Sun Kwok (1994). "NGC 7293 гаригийн мананцараас хоёр температурын рентген цацраг." Астрофизикийн сэтгүүл 422 : 205-207. 2010-07-05-нд авсан.
12. Iben Jr, I. (1984). "Гелий шатаж буй гаригийн мананцарын цөмийн давтамж, устөрөгчийн дутагдалтай агаар мандалтай цагаан одойнуудын давтамжийн тухай." Астрофизикийн сэтгүүл 277 : 333-354. ISSN 0004-637X.
13. София НескучнаяОдой хүчилтөрөгчөөр амьсгалдаг (Орос). gazeta.ru (13.11.09 10:35). 2011 оны 8-р сарын 23-ны өдөр эх хувилбараас архивлагдсан. 2011 оны 5-р сарын 23-нд авсан.
14. Сириус А ба Б: Canis Major одны хос одны систем // Чандра Рентген ажиглалтын зургийн цомог
15. Иванов В.В.Цагаан одойнууд. нэрэмжит одон орон судлалын хүрээлэн. В.В.Соболева. 2011 оны 8-р сарын 23-ны өдөр эх эхээс архивлагдсан. 2010 оны 1-р сарын 6-нд авсан.

Уран зохиол

• Дебора Жан Уорнер.Алван Кларк ба хөвгүүд: Оптикийн уран бүтээлчид. - Смитсоны хэвлэл, 1968.
• Я.Б.Зельдович, С.И.Блинников, Н.И.Шакура.Оддын бүтэц, хувьслын физик үндэс. - М., 1981.
• Шкловский I. S.Одууд: тэдний төрөлт, амьдрал, үхэл. - М.: Наука, 1984.
• Стивен Д.Кавалер, Игорь Дмитриевич Новиков, Ганесан Шринивасан, Г.Мейнет, Даниел Шеерер.Оддын үлдэгдэл. - Springer, 1997. - ISBN 3540615202, 9783540615200
• Киппенхан Р. (Англи)орос 100 тэрбум нар: Оддын төрөлт, амьдрал, үхэл = 100 Миллиарден Соннен / Орч. түүнтэй хамт. A. S. Dobroslavsky, B. B. Straumal, ed. I. M. Khalatnikova, A. V. Tutukova. - Дэлхий. - М., 1990. - 293 х. - 88,000 хувь.

- ISBN 5-03-001195-1

Цагаан одойнууд: Орчлон ертөнц дэх сэрүүн одод

Цагаан одойнууд нь Чандрасекхарын хязгаараас (цагаан одой хэлбэрээр оршин тогтнох хамгийн их масс) хэт их масстай хувьсан өөрчлөгдөж, термоядролын энергийн эх үүсвэргүй байдаг.

Цагаан одойнууд нь масстай харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс их масстай, гэхдээ радиус нь 100 дахин бага, үүний дагуу болометрийн гэрэлтэлт нь нарнаас ~ 10,000 дахин бага хэмжээтэй авсаархан одод юм. Цагаан одойнуудын фотосфер дэх бодисын дундаж нягт нь 105-109 г/см³ бөгөөд энэ нь үндсэн оддын нягтралаас бараг сая дахин их юм. Тархалтын хувьд цагаан одойнууд янз бүрийн тооцоогоор манай оддын популяцийн 3-10% -ийг бүрдүүлдэг. Тооцооллын тодорхой бус байдал нь бага гэрэлтдэг тул алс холын цагаан одойнуудыг ажиглахад хэцүү байдагтай холбоотой юм.

Сириусын селестиел бөмбөрцөг дээгүүр харагдах хөдөлгөөн (Фламмарионы дагуу)

Анх нээсэн цагаан одой бол Уильям Хершель 1785 онд хос оддын каталогт оруулсан 40 Eridani гурвалсан систем дэх 40 Eridani B од байв. 1910 онд Генри Норрис Рассел 40 Eridani B-ийн өндөр өнгөний температурт хэвийн бус бага гэрэлтдэгт анхаарлаа хандуулсан бөгөөд энэ нь дараа нь ийм оддыг цагаан одойн тусдаа ангилалд ангилахад тусалсан юм.

1862 оны 1-р сард Алвин Грэм Кларк тэр үеийн дэлхийн хамгийн том телескоп (Диборн дуран) болох 18 инчийн рефракторыг тохируулж байхдаа Кларкийн гэр бүлийн фирмээс Чикагогийн их сургуулийн ажиглалтын төвд нийлүүлж байсан даруйд бүдэг од байгааг илрүүлжээ. Сириусын ойролцоо. Энэ бол Бесселийн таамаглаж байсан Сириус Сириус Б-ийн хиймэл дагуул байсан юм. Мөн 1896 онд Америкийн одон орон судлаач Д.М.Шеберле Procyon B-г нээсэн нь Бесселийн хоёр дахь таамаглалыг баталжээ.

1915 онд Америкийн одон орон судлаач Уолтер Сидни Адамс Сириус Б-ийн спектрийг хэмжсэн. Хэмжилтээс үзэхэд түүний температур Сириус А-аас багагүй байсан (орчин үеийн мэдээллээр Сириус В-ийн гадаргын температур 25,000 К, Сириус А) - 10,000 К), энэ нь Сириус А-аас 10,000 дахин бага гэрэлтэлтийг харгалзан үзвэл маш бага радиус, үүний дагуу өндөр нягтрал - 106 г/см³ (Сириусын нягтрал ~0.25 г/см³, Нарны нягтрал ~1, 4) байна. г/см³).

1917 онд Адриан ван Маанен өөр нэг цагаан одой болох Загасны ордны ван Маанений одыг нээсэн.

1922 онд Виллем Жейкоб Лейтен ийм оддыг "цагаан одой" гэж нэрлэхийг санал болгов.

20-р зууны эхээр Герцспрунг, Рассел нар оддын спектрийн анги (өөрөөр хэлбэл температур) ба гэрэлтэлтийн талаархи хэв маягийг олж илрүүлсэн - Герцспрунг-Рассел диаграмм (H-R диаграм). Бүхэл бүтэн оддын олон янз байдал нь H-R диаграммын үндсэн дараалал ба улаан аварга том мөчир гэсэн хоёр хэсэгт багтах шиг санагдсан. Оддын тархалтын тухай статистикийг спектрийн ангиллаар болон гэрэлтүүлгийн хэмжээгээр хуримтлуулах ажлын явцад Рассел 1910 онд профессор Эдвард Пикерингт ханджээ. Рассел цаашдын үйл явдлуудыг дараах байдлаар тайлбарлав.

“Би найздаа зочилж байсан ... Профессор Э.Пикеринг ажил хэргийн айлчлалаар ирсэн. Өвөрмөц сайхан сэтгэлээр тэрээр Хинкс бид хоёрын ажигласан бүх оддын спектрийг олж авахыг санал болгов ... тэдгээрийн параллаксыг тодорхойлох зорилгоор. Энэхүү ердийн ажил нь маш үр дүнтэй болсон нь маш бага үнэмлэхүй хэмжээтэй (өөрөөр хэлбэл бага гэрэлтдэг) бүх одод M спектрийн ангилалтай (өөрөөр хэлбэл гадаргуугийн маш бага температур) болохыг олж мэдэхэд хүргэсэн. Миний санаж байгаагаар энэ асуултын талаар ярилцаж байхдаа би Пикерингээс бусад бүдэг оддын талаар асууж байсан..., тухайлбал 40 Эридани Б.-г дурьдаж, тэр даруй (Харвардын) ажиглалтын төвийн оффист хүсэлт илгээж, удалгүй хариулт (хатагтай Флемингээс би бодож байна) энэ одны спектр нь А (өөрөөр хэлбэл гадаргуугийн өндөр температур) гэсэн хариулт юм. Палеозойн эрин үед ч би эдгээр зүйлсийн талаар хангалттай мэддэг байсан тул гадаргуугийн гэрэлтэлт ба нягтралын "боломжтой" утгуудын хооронд туйлын зөрүү байгааг шууд ойлгох болно. Оддын онцлогт тохирсон ердийн дүрэм мэт санагдсан энэ үл хамаарах зүйлд би гайхаад зогсохгүй шууд утгаараа гайхсан гэдгээ нуугаагүй бололтой. Пикеринг над руу инээмсэглээд: "Яг ийм үл хамаарах зүйлүүд бидний мэдлэгийг өргөжүүлэхэд хүргэдэг" гэж хэлээд цагаан одойнууд судалж буй ертөнцөд орж ирэв.

Расселын гайхшрал нь нэлээд ойлгомжтой юм: 40 Eridani B нь харьцангуй ойрхон оддыг хэлдэг бөгөөд ажиглагдсан параллаксаас түүнд хүрэх зай, үүний дагуу гэрэлтүүлгийг нарийн тодорхойлж чадна. 40 Eridani B-ийн гэрэлтэлт нь спектрийн ангиллын хувьд хэвийн бус бага байсан - цагаан одойнууд H-R диаграмм дээр шинэ бүс үүсгэв. Гэрэлтүүлэг, масс, температурын энэхүү хослол нь ойлгомжгүй байсан бөгөөд 1920-иод онд боловсруулсан оддын бүтцийн стандарт үндсэн дарааллын загварт тайлбарлах боломжгүй байв.

Цагаан одойн өндөр нягтрал нь сонгодог физик, одон орон судлалын хүрээнд тайлагдаагүй хэвээр байсан бөгөөд Ферми-Дирак статистик гарч ирсний дараа зөвхөн квант механикийн хүрээнд л тайлбарлагджээ. 1926 онд Фаулер "Өтгөн материйн тухай" өгүүлэлдээ R. Astron Soc 87, 114-122) төлөвийн тэгшитгэл нь идеал хийн загварт суурилдаг болохыг харуулсан. Эддингтон загвар), цагаан одойнуудын хувьд бодисын нягт ба даралтыг доройтсон электрон хийн (Ферми хий) шинж чанараар тодорхойлдог.

Цагаан одойнуудын мөн чанарыг тайлбарлах дараагийн үе шат бол Яков Френкель, Э.Стонер, Чандрасехар нарын бүтээл байв. 1928 онд Френкель цагаан одойнуудын массын дээд хязгаар байх ёстой, өөрөөр хэлбэл тодорхой хязгаараас дээш масстай эдгээр одод тогтворгүй бөгөөд нурах ёстой гэж онцолсон. Э.Стоунер 1930 онд бие даан ийм дүгнэлтэд хүрч, хамгийн их массыг зөв тооцоолжээ. Үүнийг 1931 онд Чандрасекхар "Идеал цагаан одойн хамгийн их масс" бүтээлдээ, Астроф Ж. 74, 81-82 (Чандрасекхарын хязгаар) болон 1932 онд Л.

Фаулерийн шийдэл нь цагаан одойнуудын дотоод бүтцийг тайлбарласан боловч тэдгээрийн гарал үүслийн механизмыг тодруулаагүй байна. Цагаан одойн гарал үүслийг тайлбарлахад хоёр санаа чухал үүрэг гүйцэтгэсэн: одон орон судлаач Эрнст Эпикийн санаа, улаан аварга том оддоос цөмийн түлш шатсаны үр дүнд үүсдэг гэсэн санаа, одон орон судлаач Василий Фесенковын таамаглал. Дэлхийн 2-р дайны дараахан тэрхүү үндсэн дарааллын одод массаа алдах ёстой бөгөөд ийм массын алдагдал нь оддын хувьсалд чухал нөлөө үзүүлэх ёстой. Эдгээр таамаглал бүрэн батлагдсан.

Үндсэн дарааллын одны бүтэц нарны төрөлмөн изотерм гелийн цөмтэй, давхарласан нуклеосинтезийн бүстэй (масштабтай биш) улаан аварга биет.

Гол дарааллын оддын хувьслын явцад устөрөгч "шатдаг" - гелий үүсэх нуклеосинтез (Бетийн мөчлөгийг үзнэ үү). Ийм шаталт нь одны төв хэсэгт энерги ялгарахаа больж, шахаж, улмаар түүний цөм дэх температур, нягтрал нэмэгдэхэд хүргэдэг. Оддын цөм дэх температур, нягтралын өсөлт нь термоядролын энергийн шинэ эх үүсвэрийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг: улаан аваргууд ба супер аварга биетүүдийн онцлог шинж чанартай гелийн шаталт (гелийн гурвалсан урвал эсвэл гурвалсан альфа процесс).

108 К-ийн температурт гелийн цөмийн кинетик энерги нь Кулоны саадыг даван туулахад хангалттай өндөр болдог: гелийн хоёр цөм (4He, альфа тоосонцор) нийлж тогтворгүй бериллийн изотоп 8Be үүсгэдэг.

Тэнцвэрийн концентраци маш бага 8Be (жишээлбэл, ~108К температурт концентрацийн харьцаа нь / ~10−10) хэдий ч ийм гурвалсан гелийн урвалын хурд нь шинэ гидростатик тэнцвэрт байдалд хүрэхэд хангалттай юм. одны халуун цөм. Гурвалсан гелийн урвал дахь энерги ялгарах температурын хамаарал маш өндөр байдаг.

Гэсэн хэдий ч гурвалсан гелийн урвал нь Бете циклээс хамаагүй бага энерги ялгаруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй: нэгж массын хувьд гелийг "шатаах" үед ялгарах энерги нь 10 дахин бага байдаг. устөрөгчийн "шатаах". Гели шатаж, цөм дэх энергийн эх үүсвэр шавхагдах тусам илүү нарийн төвөгтэй нуклеосинтезийн урвал явагдах боломжтой боловч нэгдүгээрт, ийм урвал нь улам өндөр температур шаарддаг, хоёрдугаарт, ийм урвалын нэгж массын энергийн ялгарал нь массын масс нэмэгдэх тусам буурдаг. урвалд орсон цөмийн тоо нэмэгдэнэ.

Улаан аварга бөөмийн хувьсалд нөлөөлж буй нэмэлт хүчин зүйл бол гелийн гурвалсан урвалын өндөр температурт мэдрэмтгий байдал ба хүнд цөмийн нэгдэх урвалыг нейтрино хөргөх механизмтай хослуулах явдал юм: өндөр температур, даралттай үед фотоныг электронууд тарааж болно. Цөмөөс энергийг чөлөөтэй авч явдаг нейтрино-антинейтрино хосууд үүсэх: од нь тэдэнд тунгалаг байдаг. Ийм эзэлхүүнтэй нейтрино хөргөлтийн хурд нь сонгодог гадаргуугийн фотоны хөргөлтөөс ялгаатай нь одны дотоод хэсгээс фотосфер руу энерги шилжүүлэх процессоор хязгаарлагдахгүй. Нуклеосинтезийн урвалын үр дүнд одны цөмд ижил температураар тодорхойлогддог шинэ тэнцвэрт байдалд хүрдэг: изотермийн цөм үүсдэг.

Бөмбөрцөг оддын бөөгнөрөл дэх цагаан одойн популяци NGC 6397. Цэнхэр дөрвөлжин нь гелий цагаан одой, нил ягаан өнгийн тойрог нь "хэвийн" өндөр нүүрстөрөгчийн цагаан одой юм.

Харьцангуй бага масстай улаан аварга биетүүдийн хувьд (Нарны дарааллаар) изотерм цөм нь ихэвчлэн гелий, илүү их хэмжээний оддын хувьд нүүрстөрөгч ба хүнд элементүүдээс бүрддэг. Гэсэн хэдий ч ямар ч тохиолдолд ийм изотерм цөмийн нягт нь маш өндөр тул цөмийг бүрдүүлж буй плазмын электронуудын хоорондох зай нь тэдний Де Бройлийн долгионы урттай тохирч, өөрөөр хэлбэл электрон хийн доройтох нөхцөл хангагдсан байдаг. Тооцоолол нь изотерм цөмийн нягтрал нь цагаан одойн нягттай тохирч байгааг харуулж байна, өөрөөр хэлбэл улаан аварга томуудын цөм нь цагаан одой юм.

Protoplanetary мананцар HD 44179: улаан аварга биетээс хий, тоосны тэгш хэмт бус ялгаралт.

Улаан аваргуудын цөмийн урвал нь зөвхөн цөмд тохиолддоггүй: устөрөгч цөмд шатаж, гелийн нуклеосинтез нь одны устөрөгчөөр баялаг хэвээр байгаа хэсгүүдэд тархаж, устөрөгчөөр баялаг, устөрөгчөөр баялаг хэсгүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхарга үүсгэдэг. бүс нутаг. Гурвалсан гелийн урвалын үед ижил төстэй нөхцөл байдал үүсдэг: гели нь цөмд шатаж, гели багатай ба гелиээр баялаг бүсүүдийн зааг дээр бөмбөрцөг давхаргад төвлөрдөг. Нуклеосинтезийн ийм "хоёр давхарга" бүс бүхий оддын гэрэлтэлт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, нарны хэдэн мянга орчим гэрэлтдэг бол од "хавдаж" диаметр нь дэлхийн тойрог замын хэмжээ хүртэл нэмэгддэг. Гелийн нуклеосинтезийн бүс нь одны гадаргуу дээр гарч ирдэг: энэ бүсийн доторх массын хэсэг нь одны массын ~70% байна. "Дэлбэрэх" нь одны гадаргуугаас нэлээд эрчимтэй гарч буй бодисууд, тухайлбал протопланетийн мананцарууд ажиглагддаг.

Гаригийн мананцар NGC 3132: төвд давхар од- Сириусын аналог.

Ийм одод тогтворгүй нь тодорхой бөгөөд 1956 онд одон орон судлаач, астрофизикч Иосиф Шкловский улаан аварга том биетүүдийн дугтуйг урсгах замаар гаригийн мананцар үүсэх механизмыг санал болгож, ийм оддын изотермийн доройтсон цөмд өртөж, ийм оддыг төрөхөд хүргэдэг. цагаан одойнууд. Ийм оддын массыг алдах, дугтуйг цаашид асгах механизм нь тодорхойгүй хэвээр байгаа боловч дугтуйг алдахад дараахь хүчин зүйлс нөлөөлж болзошгүй гэж үзэж болно.

Хэт өндөр гэрэлтүүлгийн улмаас одны цацрагийн урсгалын гэрлийн даралт түүний гаднах давхаргад мэдэгдэхүйц болж, энэ нь тооцооллоор хэдэн мянган жилийн дотор бүрхүүлийг алдахад хүргэдэг.

Фотосферийн доорхи бүс нутагт устөрөгчийн иончлолын улмаас хүчтэй конвектив тогтворгүй байдал үүсч болно. Нарны идэвхжил нь ижил төстэй шинж чанартай боловч улаан аваргуудын хувьд конвектив урсгалын хүч нарныхаас хамаагүй их байх ёстой.

Өргөтгөсөн оддын дугтуйнд тогтворгүй байдал үүсч, одны дулааны горимын өөрчлөлт дагалддаг хүчтэй хэлбэлзлийн процессууд үүсдэг. Одноос ялгарах бодисын нягтын долгион ажиглагдаж байгаа нь ийм хэлбэлзлийн үр дагавар байж болох юм.

Хувьслын хожуу үе шатанд асимптотик аварга салбар руу шилжсэн "хоёр давхарга" термоядролын эх үүсвэртэй улаан аварга том биетүүдэд устөрөгч ба гелийн термоядролын эх үүсвэрийн "шилжсэн" болон массын эрчимтэй алдагдал дагалддаг дулааны импульс ажиглагдаж байна.

Нэг ёсондоо улаан аварга биетүүдийн гадаргуугаас харьцангуй нам гүмхэн гадагшилдаг материйн нэлээд урт хугацаа нь бүрхүүл нь урсаж, цөм нь ил гарснаар дуусдаг. Ийм хөөгдсөн бүрхүүл нь гаригийн мананцар хэлбэрээр ажиглагддаг. Протопланетийн мананцарын тэлэлтийн хурд нь хэдэн арван км / с, өөрөөр хэлбэл улаан аварга биетүүдийн гадаргуу дээрх параболын хурдны утгатай ойролцоо байдаг бөгөөд энэ нь улаан аварга том биетүүдийн "илүүдэл масс" ялгарах замаар тэдгээрийн үүсэх нэмэлт баталгаа болдог.

Одоо Шкловскийн санал болгосон улаан аваргуудын хувьслын төгсгөлийн хувилбарыг ерөнхийдөө хүлээн зөвшөөрч, олон тооны ажиглалтын мэдээллээр дэмжиж байна.

Өмнө дурьдсанчлан, цагаан одойн масс нь нарны дараалалд байдаг боловч хэмжээ нь нарны радиусын зууны нэг (эсвэл бүр бага) юм, өөрөөр хэлбэл цагаан одойн дахь бодисын нягт нь маш өндөр бөгөөд г/см³. Ийм нягтралтай үед атомын электрон бүрхүүлүүд устаж, бодис нь электрон-цөмийн плазм бөгөөд түүний электрон бүрэлдэхүүн хэсэг нь доройтсон электрон хий юм. Тиймээс цагаан одойнуудын хувьд үндсэн дарааллын одод болон аварга биетүүдээс ялгаатай нь масс-гэрэлтэлтийн хамаарал байдаггүй.

Дээрх төлөвийн тэгшитгэл нь хүйтэн электрон хийн хувьд хүчинтэй боловч хэдхэн сая градусын температур нь электронуудын Ферми энергитэй харьцуулахад бага байдаг. Үүний зэрэгцээ, Паули хасалтаас болж бодисын нягт нэмэгдэхийн хэрээр (хоёр электрон ижил квант төлөвтэй, өөрөөр хэлбэл ижил энерги, спинтэй байж болохгүй) электронуудын энерги, хурд нь маш их өсдөг тул харьцангуйн онол ажиллаж эхэлдэг - доройтсон электрон хий харьцангуй болж хувирдаг. Харьцангуй доройтсон электрон хийн даралтын нягтралаас хамаарах хамаарал аль хэдийн өөр байна. Энэхүү хамаарлын харилцааны үр дагавар нь таталцлын хүчийг даралтын хүчээр тэнцвэржүүлдэг оддын массын тодорхой утга байгаа бөгөөд цагаан одойн масс нэмэгдэх тусам түүний радиус багасдаг. Өөр нэг үр дагавар нь хэрэв масс нь тодорхой хязгаараас (Чандрасекхарын хязгаар) их байвал од сүйрдэг.

Тиймээс цагаан одойн массын дээд хязгаар байдаг. Сонирхолтой нь, ажиглагдсан цагаан одойнуудын хувьд ижил төстэй доод хязгаар байдаг: оддын хувьслын хурд нь тэдний масстай пропорциональ байдаг тул бид бага масстай цагаан одойнуудыг зөвхөн тэр үеэс хойш хувьсан өөрчлөгдөж чадсан оддын үлдэгдэл гэж харж болно. Өнөөг хүртэл орчлон ертөнцийн од үүссэн эхний үе.

Цагаан одойнуудын спектр бөмбөрцөг хэлбэртэй кластер NGC 6397. DA спектрийн ангиллын цагаан одойн "стандарт" спектрийг харьцуулахын тулд дээд талд (улаан) үзүүлэв.

Цагаан одойнуудын спектр нь үндсэн дарааллын од, аварга том биетүүдийн спектрээс эрс ялгаатай. Тэдний гол онцлог нь цөөн тооны өндөр өргөссөн шингээлтийн шугамууд бөгөөд зарим цагаан одойнууд (спектр DC анги) нь мэдэгдэхүйц шингээлтийн шугамыг огт агуулдаггүй. Энэ ангиллын оддын спектр дэх шингээлтийн шугамын цөөн тоо нь шугамын маш хүчтэй тэлэлттэй холбон тайлбарлаж байна: зөвхөн хамгийн хүчтэй шингээлтийн шугамууд өргөжиж байхдаа мэдэгдэхүйц байх хангалттай гүнтэй байдаг ба сул шугамууд нь гүехэн байдаг. гүн, тасралтгүй спектртэй бараг нийлдэг.

Цагаан одойнуудын спектрийн онцлогийг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тайлбарладаг. Нэгдүгээрт, цагаан одойнуудын өндөр нягтралын улмаас тэдгээрийн гадаргуу дээрх таталцлын хурдатгал нь ~108 см/с² (эсвэл ~1000 км/с²) бөгөөд энэ нь эргээд тэдний фотосферийн хэмжээ бага, асар их нягтрал, даралтад хүргэдэг. тэдгээрийн дотор болон шингээлтийн шугамыг өргөжүүлэх. Гадаргуу дээрх хүчтэй таталцлын талбайн өөр нэг үр дагавар нь тэдгээрийн спектр дэх шугамуудын таталцлын улаан шилжилт нь хэдэн арван км / с хурдтай тэнцэх явдал юм. Хоёрдугаарт, хүчтэй соронзон оронтой зарим цагаан одойнууд Зееман эффектийн нөлөөгөөр цацрагийн хүчтэй туйлшрал, спектрийн шугамын хуваагдлыг харуулдаг.

Цагаан одойнуудыг 1983 онд Эдвард Сионы санал болгосон цагаан одойнуудын спектрийн онцлогийг тусгасан ангиллыг одоо ашиглаж байгаа ангиллыг D (Англи одой - одой гэх) тусдаа спектрийн ангилалд хуваадаг; Энэ ангилалд спектрийн ангиллыг дараах хэлбэрээр бичнэ.

DA - Балмерын цуврал устөрөгчийн шугамууд спектрт байдаг, гелийн шугамууд ажиглагддаггүй.
DB - спектр нь гелийн шугамыг агуулдаг He I, устөрөгч эсвэл металлын шугам байхгүй
DC - шингээлтийн шугамгүй тасралтгүй спектр
DO - хүчтэй гелий He II шугамууд спектрт байдаг He I ба H шугамууд мөн байж болно
DZ - зөвхөн металл шугам, H эсвэл He шугам байхгүй
DQ - нүүрстөрөгчийн шугамууд, түүний дотор молекул С2
ба спектрийн шинж чанарууд:
P - соронзон орон дахь гэрлийн туйлшрал ажиглагдаж байна
H - соронзон орон байгаа үед туйлшрал ажиглагддаггүй
V - ZZ Ceti төрлийн одод эсвэл бусад хувьсах цагаан одойнууд
X - өвөрмөц эсвэл ангилагдаагүй спектрүүд

Пульсар ба цагаан одой хоёроос бүрдсэн PSR J0348+0432 чамин хоёртын систем нь түүнийг 2.5 цаг тутамд тойрон эргэдэг.

Цагаан одойнууд нь бүрхүүлээ асгасан улаан аварга биетүүдийн ил задгай доройтсон цөм, өөрөөр хэлбэл залуу гаригийн мананцаруудын төв од болж хувьслаа эхэлдэг. Залуу гаригийн мананцаруудын цөмүүдийн фотосферийн температур маш өндөр байдаг - жишээлбэл, NGC 7293 мананцарын төв одны температур 90,000 К (шингээх шугамаар тооцоолсон) -аас 130,000 К (рентген туяагаар тооцоолсон) хооронд хэлбэлздэг. спектр). Ийм температурт спектрийн ихэнх хэсэг нь хатуу хэт ягаан туяа, зөөлөн рентген туяанаас бүрддэг.

Улаан ба цагаан одойнуудаас бүрдсэн KOI-256 систем. НАСА-гийн дүрслэл.

Үүний зэрэгцээ ажиглагдсан цагаан одойнуудыг спектрийн дагуу голчлон хоёр том бүлэгт хуваадаг - "устөрөгч" спектрийн ангиллын DA, спектрт гелийн шугам байдаггүй бөгөөд энэ нь популяцийн ~80% -ийг бүрдүүлдэг. цагаан одой, мөн спектрт устөрөгчийн шугамгүй "гелийн" спектрийн DB ангиллын хүн амын үлдсэн 20% -ийг бүрдүүлдэг. Цагаан одойнуудын уур амьсгалын найрлага дахь ийм ялгаатай байдлын шалтгаан нь удаан хугацааны туршид тодорхойгүй хэвээр байв. 1984 онд Ико Ибен лугшилтын янз бүрийн үе шатанд асимптотик аварга том мөчир дээр лугшиж буй улаан аваргуудаас цагаан одойнуудыг "гарах" хувилбаруудыг авч үзсэн. Арав хүртэлх нарны масстай улаан аварга биетүүдийн хувьслын хожуу үе шатанд гелий цөм "шатаах" үр дүнд голчлон нүүрстөрөгч ба хүнд элементүүдээс бүрдэх доройтсон цөм үүсдэг бөгөөд энэ нь доройтдоггүй. гурвалсан гелийн урвал явагддаг гелийн давхаргын эх үүсвэр. Хариуд нь түүний дээр устөрөгчийн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн устөрөгчийг гелий болгон хувиргах Бете мөчлөгийн термоядролын урвал явагддаг давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэр байдаг; Иймээс устөрөгчийн давхаргын гадаад эх үүсвэр нь гелийн давхаргын эх үүсвэрийн гелийн "үйлдвэрлэгч" юм. Давхаргын эх үүсвэр дэх гелийн шаталт нь маш өндөр температурын хамаарлаас болж дулааны тогтворгүй байдалд ордог бөгөөд энэ нь гелийн шаталтын хурдтай харьцуулахад устөрөгчийг гелий болгон хувиргах хурдаар улам бүр дорддог; Үүний үр дүнд гели хуримтлагдаж, доройтол эхлэх хүртэл шахагдаж, гурвалсан гелийн урвалын хурд огцом нэмэгдэж, давхаргат гели үүсэх болно.

Хэт богино хугацаанд (~30 жил) гелийн эх үүсвэрийн гэрэлтэлт маш ихээр нэмэгдэж, гелийн шаталт конвектив горимд шилжиж, давхарга өргөжиж, устөрөгчийн давхаргын эх үүсвэрийг түлхэж, улмаар хөргөж, устөрөгчийн шаталтыг зогсооход хүргэдэг. . Галын үед илүүдэл гели шатаж дууссаны дараа гелийн давхаргын гэрэлтэлт буурч, улаан аварга биетийн гаднах устөрөгчийн давхаргууд агшиж, устөрөгчийн давхаргын эх үүсвэрийн шинэ гал асаах болно.

Ибен лугшилттай улаан аварга биет нь гелийн гялбааны үе шатанд ч, идэвхтэй давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэр бүхий нам гүм фазын аль алинд нь гаригийн мананцар үүсгэж, дугтуйгаа урсгаж чадна гэж санал болгосон бөгөөд дугтуйг тусгаарлах гадаргуу нь фазаас хамаардаг тул хэзээ гелийн гялбааны үед дугтуй асгарвал DB спектрийн ангиллын “гелий” цагаан одой ил гарах ба бүрхүүлийг идэвхтэй давхаргат устөрөгчийн эх үүсвэртэй аварга биетээр асгахад “устөрөгчийн” одой DA ил гарна; Гелийн тэсрэлт үргэлжлэх хугацаа нь импульсийн мөчлөгийн үргэлжлэх хугацааны 20 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд энэ нь устөрөгч ба гелийн одой DA:DB ~ 80:20 харьцааг тайлбарладаг.

Том одод (Нарнаас 7-10 дахин хүнд) хэзээ нэгэн цагт устөрөгч, гели, нүүрстөрөгчийг "шатаж" хүчилтөрөгчөөр баялаг цөмтэй цагаан одой болж хувирдаг. Хүчилтөрөгч агуулсан уур амьсгалтай SDSS 0922+2928 ба SDSS 1102+2054 одууд үүнийг баталж байна.

Цагаан одойнууд дулааны цөмийн энергийн эх үүсвэргүй тул дулааны нөөцөөсөө цацруулдаг. Гадаргуугийн нэгж талбайд ногдох туйлын хар биеийн цацрагийн хүч (бүх спектрийн нэгдмэл хүч) нь биеийн температурын дөрөв дэх хүчин чадалтай пропорциональ байна.

Өмнө дурьдсанчлан, температурыг доройтсон электрон хийн төлөв байдлын тэгшитгэлд оруулаагүй болно - өөрөөр хэлбэл цагаан одойн радиус ба ялгаруулах талбай өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна: үр дүнд нь нэгдүгээрт, цагаан одойн хувьд масс - гэрэлтэлт байхгүй болно. харилцаа, гэхдээ нас, гэрэлтэлтийн хамаарал байдаг (зөвхөн температураас хамаарна, гэхдээ ялгаруулах гадаргуугийн талбайгаас хамааралгүй), хоёрдугаарт, хэт халуун залуу цагаан одойнууд маш хурдан хөргөх ёстой, учир нь цацрагийн урсгал ба үүний дагуу хөргөлтийн хурд нь температурын дөрөв дэх зэрэгтэй пропорциональ байна.

Хязгаарт, хэдэн арван тэрбум жилийн хөргөлтийн дараа ямар ч цагаан одой хар одой (цацралтгүй) болон хувирах ёстой. харагдах гэрэл). Хэдийгээр анхны одод үүссэн цагаас хойш ийм биетүүд орчлон ертөнцөд хараахан ажиглагдаагүй байна (зарим тооцоогоор цагаан одой 5К хэм хүртэл хөргөхөд дор хаяж 1015 тэрбум жил шаардлагатай байдаг). орчлон ертөнцөд байдаг (дээр орчин үеийн санаанууд) ойролцоогоор 13 тэрбум жил, гэхдээ зарим цагаан одойнууд Келвиний 4000 градусаас доош температурт аль хэдийн хөргөсөн байна (жишээлбэл, цагаан одой WD 0346+246 ба SDSS J110217, 48+411315.4, 3700K - 3800K температуртай, спектрийн төрлийн зайд M. Нарнаас ойролцоогоор 100 гэрлийн жилийн зайд байдаг), энэ нь жижиг хэмжээтэй тул тэдгээрийг илрүүлэх нь маш хэцүү ажил болгодог.

Сириусын зөөлөн рентген зураг. Гэрэлт бүрэлдэхүүн хэсэг нь цагаан одой Сириус В, бүдэг хэсэг нь Сириус А юм

Залуу цагаан одойнуудын гадаргын температур - бүрхүүлээ урсгасны дараа оддын изотроп цөм нь маш өндөр - 2 · 10 5 К-ээс их боловч нейтрино хөргөлт, гадаргуугаас цацраг туяанаас болж маш хурдан буурдаг. Ийм маш залуу цагаан одойнууд рентген туяанд ажиглагддаг (жишээлбэл, ROSAT хиймэл дагуулын HZ 43 цагаан одойн ажиглалт). Рентген туяаны мужид цагаан одойнуудын гэрэлтэлт нь үндсэн дарааллын оддын гэрэлтүүлгээс давж гардаг: Сириусыг Чандра рентген дурангаар авсан гэрэл зургууд нь жишээ болгож болно - тэдгээрийн дотор цагаан одой Сириус Б нь Сириус А-аас илүү тод харагдаж байна. А1 спектрийн анги, энэ нь Сириус В-ээс илүү гэрэл гэгээтэй оптик хүрээний хувьд ~10,000 дахин илүү.

Рентген цацрагийн муж дахь цагаан одойн цацрагийн нэг онцлог нь тэдний хувьд рентген цацрагийн гол эх үүсвэр нь фотосфер бөгөөд тэдгээрийг "ердийн" одноос эрс ялгадаг: сүүлийнх нь рентген титэмтэй байдаг. хэдэн сая келвин хүртэл халаадаг бөгөөд фотосферийн температур нь рентген туяа ялгаруулахад хэтэрхий бага байдаг.

Хуримтлал байхгүй тохиолдолд цагаан одойнуудын гэрэлтүүлгийн эх үүсвэр нь тэдний дотоод хэсэгт ионуудын хуримтлагдсан дулааны энерги байдаг тул гэрэлтэх чадвар нь наснаас хамаардаг. Цагаан одойнуудын хөргөлтийн тоон онолыг 1940-өөд оны сүүлээр профессор Самуэль Каплан боловсруулсан.

Хэт ягаан туяаны муж дахь хувьсах од Мира (ο Ceti). Гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох улаан аварга биетээс хамтрагч - цагаан одой руу чиглэсэн "сүүл" нь харагдаж байна.

Хоёртын систем дэх өөр өөр масстай оддын хувьслын явцад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьслын хурд ижил биш байдаг бол илүү их масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь цагаан одой болж хувирч, харин бага масстай нь үндсэн дараалалд үлдэх боломжтой. . Хариуд нь, бага масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь хувьслын явцад үндсэн дарааллыг орхиж, улаан аварга салбар руу шилжих үед хөгжиж буй одны хэмжээ нь Рошийн дэлбээг дүүргэх хүртэл өсч эхэлдэг. Хоёртын системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн Рошийн дэлбэнүүд нь Лагранжийн L1 цэгт хүрдэг тул түүний хувьслын энэ үе шатанд бага масстай бүрэлдэхүүн хэсэг нь L1 цэгээр дамжин улаан аварга томоос Рошийн дэлбэн рүү урсах болно. цагаан одой эхэлж, түүний гадаргуу дээр устөрөгчөөр баялаг бодис хуримтлагдаж, одон орны олон үзэгдлүүдэд хүргэдэг.

Хамтрагч нь их хэмжээний улаан одой байх үед цагаан одой дээр тогтворгүй хуримтлагдах нь одой шинэ (U Gem (UG) төрлийн одод) болон шинэ төрлийн сүйрлийн хувьсах одод үүсэхэд хүргэдэг.

Хүчтэй соронзон орон бүхий цагаан одойнууд дээр хуримтлагдах нь цагаан одойн соронзон туйлуудын бүс рүү чиглэгддэг бөгөөд одойн соронзон орны тойргийн бүсэд хуримтлагдах плазмаас цацрагийн циклотрон механизм нь харагдахуйц бүсэд цацрагийн хүчтэй туйлшралыг үүсгэдэг. (туйлт ба завсрын туйл).

Зүүн талд 1572 онд Тихо Брахегийн ажигласан SN 1572 төрлийн Ia суперновагийн үлдэгдлийн рентген зураг байна. Баруун талд нь дэлбэрсэн цагаан одойн хуучин хамтрагчийг харуулсан оптик гэрэл зураг байна.

Устөрөгчөөр баялаг бодисыг цагаан одой дээр хуримтлуулах нь гадаргуу дээр хуримтлагдах (гол төлөв гелийээс бүрддэг) ба гелийг хайлуулах урвалын температур хүртэл халаахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны тогтворгүй байдал үүссэн тохиолдолд нова хэлбэрээр ажиглагдсан дэлбэрэлтэд хүргэдэг.

Их хэмжээний цагаан одой дээр хангалттай урт, эрчимтэй хуримтлагдах нь түүний масс Чандрасекхарын хязгаараас давж, таталцлын уналтад хүргэдэг бөгөөд энэ нь Ia төрлийн суперновагийн дэлбэрэлт болж ажиглагддаг.

Нарны массын дарааллаар (M?) масстай, нарны радиусаас ойролцоогоор 100 дахин бага радиустай. Цагаан одойн бодисын дундаж нягт нь 10 8 -10 9 кг / м 3 байна. Цагаан одойнууд Галактикийн бүх оддын хэдэн хувийг эзэлдэг. Олон цагаан одой нь хоёртын одны системийн нэг хэсэг юм. Цагаан одой ангилалд багтсан анхны од бол 1862 онд Америкийн одон орон судлаач А.Кларкийн нээсэн Сириус В (Сириусын хиймэл дагуул) юм. 1910-аад онд цагаан одойг оддын тусгай анги гэж тодорхойлсон; Тэдний нэр нь энэ ангийн анхны төлөөлөгчдийн өнгөтэй холбоотой юм.

Одны масс, жижиг гаригийн хэмжээтэй цагаан одой нь гадаргын ойролцоо асар их таталцалтай бөгөөд одыг шахах хандлагатай байдаг. Гэхдээ энэ нь тогтвортой тэнцвэрийг хадгалж байдаг, учир нь таталцлын хүчэлектронуудын доройтсон хийн даралтаар эсэргүүцдэг: цагаан одойн шинж чанартай бодисын өндөр нягтралд концентраци нь бараг л байдаг. чөлөөт электронуудПаули зарчмын дагуу тэд маш их эрч хүчтэй байдаг. Муудсан хийн даралт нь түүний температураас бараг хамааралгүй байдаг тул цагаан одой хөргөх үед багасдаггүй.

Яаж илүү массцагаан одой, түүний радиус бага байх тусам. Онол нь цагаан одойнуудын массын дээд хязгаарыг 1.4M орчим гэж заадаг уу? (Чандрасекхарын хязгаар гэж нэрлэгддэг) бөгөөд үүнээс хэтрэх нь таталцлын уналтад хүргэдэг. Ийм хязгаар байгаа нь хийн нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр түүний доторх электронуудын хурд гэрлийн хурдад ойртож, цаашид нэмэгдэх боломжгүй байдагтай холбоотой юм. Үүний үр дүнд доройтсон хийн даралт нь таталцлын хүчийг тэсвэрлэх чадваргүй болсон.

Анхны масс нь 8М-ээс бага энгийн оддын хувьслын төгсгөлд цагаан одойнууд үүссэн үү? тэд термоядролын түлшний нөөцөө дуусгасны дараа. Энэ хугацаанд од улаан аварга үе шатыг даван туулсан ба гаригийн мананцар, гаднах давхаргуудаа урсгаж, маш өндөр температуртай цөмийг ил гаргадаг. Аажмаар хөргөж, одны цөм нь цагаан одойн төлөвт шилжиж, гүнд хуримтлагдсан дулааны энергийн улмаас удаан хугацаанд гэрэлтсээр байна. Цагаан одойн гэрэлтэх чадвар нь нас ахих тусам буурдаг. 1 тэрбум жилийн насандаа цагаан одойн гэрэлтэх чадвар нарныхаас мянга дахин бага байдаг. Судалгаанд хамрагдсан цагаан одойнуудын гадаргуугийн температур 5·10 3-аас 10 5 К-ийн хооронд байна.

Зарим цагаан одойнууд оптик хэлбэлзэлтэй байдаг бөгөөд энэ нь одны таталцлын радиаль бус хэлбэлзлийн илрэлтэй холбон тайлбарладаг. Эдгээр хэлбэлзлийг астеросизмологийн аргаар шинжлэх нь цагаан одойнуудын дотоод бүтцийг судлах боломжийг олгодог. Цагаан одойнуудын ойролцоогоор 3%-ийн спектрт цацрагийн хүчтэй туйлшрал буюу спектрийн шугамын Зееман хуваагдал ажиглагдаж байгаа нь 3·10 4 -10 9 Г индукцтэй соронзон орон байгааг харуулж байна.

Хэрэв цагаан одой ойрын зайд орвол хос систем, дараа нь түүний гэрэлтэхэд чухал хувь нэмэр нь хөрш одноос урсаж буй устөрөгчийг термоядролаар шатаах явдал юм. Энэ шаталт нь ихэвчлэн тогтворгүй шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь шинэ болон шинэ оддын дэлбэрэлт хэлбэрээр илэрдэг. Ховор тохиолдолд, цагаан одой гадаргуу дээр устөрөгчийн хуримтлал хүргэдэг термоядролын дэлбэрэлтод бүрэн сүйрсэн үед суперновагийн дэлбэрэлт ажиглагдсан.

Лит.: Блинников С.И. Цагаан одойнууд. М., 1977; Шапиро С., Тюкольски С. Хар нүх, цагаан одой ба нейтрон одод: 2-р хэсэг М., 1985.