Межа Чандрасекара

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

Межа Чандрасекара — найбільша теоретично можлива маса білого карлика. Приблизно дорівнює 1,4 M[1]. Названо на честь Субраманьяна Чандрасекара, який теоретично передбачив існування такої межі.

Для зір із масою, що перевищує цю межу, тиск виродженого електронного газу не в змозі врівноважити сили 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 зоряної речовини, яка перебуває в стані плазми, основний тиск створює газ вільних електронів, які є ферміонами. Коли джерела термоядерної енергії зорі вичерпуються, вона поступово остигає, і внаслідок великої густини, газ електронів стає виродженим. Тиск виродженого газу вже не залежить від температури. Однак при дуже високій густині енергія електронів стає настільки великою, що вони рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла — вироджений газ електронів стає релятивістським. Тиск релятивістського виродженого газу пропорційний кількості електронів у ньому в степені 4/3, а сили гравітаційного притягання пропорційні квадрату маси речовини (тобто, квадрату кількості електронів у ній). Обидві величини однаково залежать від радіуса зорі. Таким чином, при збільшенні маси білого карлика, його розмір зменшується. Крім того існує межа, коли тиск електронного фермі-газу не в змозі більше врівноважити гравітаційне притягання. Зоря починає стискатися.
Коли енергія релятивістських електронів перевищить різницю мас між протоном і нейтроном, енергетично вигідним стає об'єднання електронів із протонами (з утворенням нейтронів та випромінюванням нейтрино). Нейтрон у таких умовах перетворюється на стабільну частинку. Тиск електронного газу перестає зростати й відбувається гравітаційний колапс з подальшим спалахом наднової. Результатом є утворення нейтронної зорі.

Отже, зоря з масою, меншою за межу Чандасекара, після вичерпання джерел термоядерної енергії перетвориться на білого карлика. Зоря з масою, більшою за межу Чандрасекара, має колапсувати.

Обчислення[ред.ред. код]

Значення межі Чандрасекара (Mch) обчислюють за формулою[1]:

M_{ch} = \frac {5,83} {{{\mu}_e}^2} M_{\odot}, де:


Джерела[ред.ред. код]

  1. а б Чандрасекара межа // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів: ЛНУ—ГАО НАНУ, 2003. — С. 524—525. — ISBN 966-613-263-X, УДК 52(031)


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