Межа Чандрасекара

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Межа Чандрасекара - найбільша маса зірки, при якій в кінці своєї еволюції вона перетворюється на білий карлик, а не колапсує у нейтронну зірку або чорну діру. Приблизно дорівнює 1,4 мас Сонця.

Для зірок більшої маси внутрішній тиск не може протистояти силам гравітаційного притягання, і зоря при охолодженні буде стискатися доти, доки електрони її речовини не об'єднаються з протонами ядер, утворивши нейтронну речовину.

Фізична природа[ред.ред. код]

Попри те, що гравітація найслабша з усіх відомих типів взаємодії, вона завжди приводить до притягання і для тіл великої маси, якими є зорі, може досягати значних величин. Під дією сил тяжіння речовина намагається зменшити свої розміри, чому перешкоджає створений тепловим рухом тиск. Для електронів речовини, які є ферміонами, тиск залишається скінченним навіть при нульовій температурі. При великій густині навіть ідеальний газ електронів стає виродженим (дивіться статті Ідеальний газ і Фермі-газ). Тиск виродженого ідеального газу не залежить від температури. При дуже високих густинах енергія електронів стає настільки великою, що електрони рухаються зі швидкістю дуже близькою до швидкості світла, вироджений газ електронів стає релятивістським. Тиск релятивістського виродженого газу пропорційний числу електронів у ньому в степені 4/3. Сили гравітаційного притягання пропорційні масі речовини, а, отже, й числу електронів у ній, у квадраті. Обидві величини однаково залежать від радіуса зорі. Таким чином, при збільшенні маси зорі наступає такий стан, коли гравітаційне притягання починає переважати тиск електронного Фермі-газу, що призводить до стискання зорі. Це стискання зупиняється тільки тоді, коли енергія електронів стає настільки великою, що ім стає вигідно об'єднатися з протонами ядер, випромінюючи нейтрино. Результатом цього є утворення нейтронних зірок.

Отже, зірка із масою, більшою за межу Чандрасекара, вичерпавши свою енергію, колапсує. Зірка з масою, меншою за межу Чарндасекара, виходячи з висновків теорії, повинна розширюватися доти, доки електронний газ у ній не стане нерелятивістським. Практично це означає, що реальна зірка з малою масою догорятиме, перетворившись на білого карлика.

Нобелівська премія[ред.ред. код]

За відкриття законів еволюції зірок Субраманьян Чандрасекар отримав Нобелівську премію з фізики в 1983 році разом із Вільямом Фаулером.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.