თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები, მათი სხვადასხვა ფორმა და მნიშვნელობა მეცნიერებისათვის

არ განსაჯოთ თეთრი ჯუჯა მისი ზომით

როდესაც ჩვენი მზე დაბერდება და მისი ზომა დაეცემა, იგი ჩამოაყალიბებს პატარა თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავს, მზის მსგავსი ვარსკვლავების ბოლო სტადიას. არ განსაჯოთ თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი მისი ზომით!

# 1: თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები დედამიწის ზომას წარმოადგენს, მაგრამ მზის მასა აქვთ

ერთ – ერთი პირველი თეთრი ჯუჯა, რომელიც სირიუს ბ – ს წარმოადგენს, უბრალოდ დედამიწის ზომას წარმოადგენს, რაც ვარსკვლავებისთვის საკმაოდ მცირეა.

თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი სირიუს B დედამიწასთან შედარებით. წყარო: ESA

და მაინც ახერხებს იგივე მასის, როგორც ჩვენი მზის ჩასვლას, რაც უფრო მკვრივი გახდება. Sirius B- ის ძლიერი გრავიტაციული ველი 350,000 ჯერ მეტია ვიდრე დედამიწა, რაც იმას ნიშნავს, რომ 68 კგ ადამიანი იწონის მის ზედაპირზე 25 მილიონ კგ!

მეცნიერული საზოგადოების მიერ ასეთი მაღალი სიმკვრივე შეუძლებელი იყო ერთი საუკუნის წინ, ლამაზად პარაფრაზულად გამოხატა არტურ ედინგტონმა, ასეთი თეთრი ჯუჯის აღმოჩენის შემდეგ:

ვარსკვლავების შესახებ ვსწავლობთ იმ შეტყობინებების მიღებასა და ინტერპრეტაციით, რომლებმაც მათ სინათლე მოაქვს. სირიუსის თანამგზავრის გზავნილი, როდესაც ის გაშიფვრა მოხდა: ”მე ვარ 3 000-ჯერ გამამდიდრებელი მასალისგან, ვიდრე ის, რაც თქვენ ოდესმე შეგხვედრიათ. ჩემი მასალის ტონა იქნებოდა პატარა სათამაშო, რომელიც შეგიძლიათ დააყენოთ მატჩის ყუთში. ” რა პასუხი შეიძლება მოგვცეს ასეთ მესიჯზე? პასუხი, რომელიც ყველაზე მეტად 1914 წელს გავაკეთეთ, იყო - ”გაჩუმდი. სისულელეებზე ნუ ილაპარაკებ ”

# 2: უფრო მასიური თეთრი ჯუჯა, რაც უფრო ნაკლებია მისი ზომა!

წითელი გიგანტის ეტაპზე და გაზის ყველა გარე ფენის ჩამოსხმის შედეგად, მზის მსგავსი ვარსკვლავების დარჩენილ ბირთვს არ შეუძლია შებღალოს მატერია, გაათავისუფლოს მსუბუქი და ენერგია. სიმძიმე ამრიგად იკავებს და აკრავს ელექტრონებს ასეთ ვარსკვლავებში, რათა მისცეს მაღალი სიმკვრივე, რომლისთვისაც ისინი ცნობილია. მეტი სიმძიმის გამო მეტი მასა, უფრო გამანადგურებელი.

ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მიერ გამოსახული თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები. წყარო: ვიკიპედია

იმისათვის, რომ სიმძიმემ თეთრი ჯუჯა კიდევ უფრო შეკუმშოს, მან უნდა აიძულოს ყველა ელექტრონი დაიკავოს ყველა არსებული სივრცე (ენერგიის მდგომარეობა). ამის გარდა, კვანტური მექანიკა საშუალებას არ მისცემს გრავიტაციას ახდენს ვარსკვლავის შეკუმშვას: პაულის გამორიცხვის პრინციპი ამბობს, რომ 2 ელექტრონს არ შეუძლია ერთნაირი ენერგიის მდგომარეობის დაკავება. სიმძიმის ეს ზედა ზღვარი, რომელსაც შეეძლება თეთრი ჯუჯის ჩახშობა, იძლევა მაქსიმალურ მასას, რაც მას შეიძლება ჰქონდეს, რომელიც ცნობილია როგორც ჭანდრაშეხარის ლიმიტი. ყველაზე მასშტაბური თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი, შესაბამისად, ყველაზე პატარაა გარშემო.

# 3: თეთრ ჯუჯებს რეალურად შეუძლიათ ზებუნების წასვლა!

თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები ზოგჯერ გვხვდება ახლო ბინარულ სისტემაში, სადაც მეორე ვარსკვლავი ჩვენს მზეზე ნაკლები მასიურია. ამ ვარსკვლავების სიახლოვისა და თეთრი ჯუჯის მაღალი გრავიტაციული მიზიდულობის გამო, იგი მატერიას უბიძგებს თანამგზავრისგან!

თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი თანმხლები ვარსკვლავისგან აიღებს მასალას და ქმნის დისკრიმინაციულ დისკს. წყარო: ვიკიპედია

მატერია წარმოქმნის აკრეციის დისკს თეთრი ჯუჯის გარშემო (კუთხის იმპულსის შენარჩუნების გამო) და მასზე ვარდნას იწყებს უზარმაზარი ენერგიით. დაქვეითებული მატერია ზრდის თეთრი ჯუჯის სიმკვრივეს. თუ სიმკვრივე გადალახავს მაქსიმალურ ზღვარს თეთრი ჯუჯის სტაბილურობისთვის (როგორც ზემოთ განხილულია), ეს გამოიწვევს გაქცეული ნახშირორჟანგის დეტონაციას, რაც იწვევს მთელ ვარსკვლავზე სუპერნოვაზე გადასვლას და ანადგურებს მთელ ვარსკვლავს რამდენიმე წამში.

# 4: თეთრი ჯუჯები შეიძლება იყოს პულსირებიც!

თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი AR Sco- ს აქვს ელექტრომაგნიტური ველი 100 მილიონჯერ უფრო ძლიერი, ვიდრე დედამიწა და ის გარშემო ბრუნავს მხოლოდ 2 წუთში. ასეთი მძლავრი მაგნიტური ველი წარმოქმნის სხივის და ნაწილაკების ინტენსიურ შუქურას სხივებს, რომლებიც მის თანამგზავრ წითელ ჯუჯა ვარსკვლავს ესვრის, რათა მასში უზარმაზარი ელექტრული დენი წარმოქმნას.

ვარსკვლავების მაგნიტური ველის მიერ კონტროლირებადი რადიაციის ასეთი მაღალი პოლარიზებული გამოსხივება მხოლოდ ოდესმე უნახავს ნეიტრონულ ვარსკვლავებში. ასეთ ვარსკვლავებს პულსარს ეძახიან და ახლა თეთრ ჯუჯებსაც აქვთ ამ დიდების პრეტენზია.

# 5: თეთრი ჯუჯები, როგორც გრავიტაციული ტალღების ნათელი წყარო

1600 სინათლის წლის მოშორებით, ორი მკვრივი თეთრი ჯუჯა იკეტება სპირალურ ცეკვაში ერთმანეთის გარშემო, ყველა ორბიტა სულ 5 წუთი გრძელდება. ისინი საბოლოოდ ერთად დაიშლებიან, რომ შექმნან უფრო მკვრივი ნეიტრონული ვარსკვლავი, რადგან ორბიტა მუდმივად იშლება ზოგადი ფარდობითობის კანონების წყალობით. ეს ათავისუფლებს გრავიტაციულ ტალღებს, როგორც აქ ვიზუალურად:

თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები ბინარულ სისტემაში RX J0806.3 + 1527 და მათი საბოლოო ბედი. წყარო: NASA

მოსალოდნელია, რომ ეს სისტემა არის გრავიტაციული ტალღების ერთ-ერთი ყველაზე ნათელი წყარო, რომელიც ცნობილია ადამიანებისთვის და იქნება უმთავრესი სამიზნე უახლოესი გრავიტაციული ტალღის სივრცის ობსერვატორიის LISA.

# 6: თეთრი ჯუჯები შეგიძლიათ გამოიყენოთ სამყაროს ასაკის დასადგენად

მიუხედავად იმისა, რომ თეთრი ჯუჯები არ სითბოს წარმოქმნიან და სითბოს წარმოქმნიან, მათი მცირე ზომის ტერიტორია გულისხმობს, რომ ისინი ძალიან ნელა იშლება, რაც დიდხანს რჩება ცხელი. რაც უფრო ცივია თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავი, მეტ დროს სჭირდება კიდევ უფრო გაგრილება, როგორც ფინჯანი ყავა. მას შემდეგ, რაც სამყარო ჯერ კიდევ საკმაოდ ახალგაზრდაა, ყველა ცნობილი თეთრი ჯუჯა ჯერ კიდევ საკმაოდ ცხელი და მბზინავი თეთრია. მილიარდობით წლები დასჭირდება თეთრ ჯუჯას, რომ წითელი ფერის გახდება და კვდება.

იმის გამო, რომ გაცივება ხდება უფრო ნელა და დროზე ნელა, სჭირდება ტრილიონი წლები, რომ თეთრი ჯუჯა მკვდარი შავი ჯუჯა გახდეს. თუ გადავხედავთ უძველესი თეთრი ჯუჯების გაცივების ეტაპზე, ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი იქნა გამოყენებული სამყაროს ასაკის დასადგენად. შედეგები შეთანხმდნენ 13–14 მილიარდი წლის სხვა შეფასებებთან.

ო, და თეთრი ჯუჯის სეისმოლოგიური დაკვირვებებით ვარაუდობენ, რომ მათი ბირთვები ბრილიანტის მსგავსია კრისტალიზებული.

დასკვნა

თეთრი ჯუჯები ძალიან საინტერესოა და მეცნიერებს საშუალებას აძლევს შეამოწმონ მრავალფეროვანი ფიზიკა.

ზებუნების ტიპის შესწავლადან და სამყაროს ასაკის დადგენამდე, მომავალი გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიად ყოფნისას, თეთრი ჯუჯები უნიკალური სამეცნიერო მნიშვნელობისაა.

PS: მე ასტროფიზიკის კვლევითი პროექტი გავაკეთე თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავზე, ბინარული ვარსკვლავების სისტემაში, ვსწავლობდი მასზე რენტგენოლოგიურ პულსაციას. სისტემა მომხიბლავია! : დ