Что происходит с белым карликом после смерти

Здравствуйте, нигде не могу найти подробную информацию, что происходит после смерти белого карлика. Есть ответ, что он трансформируется в черного карлика. Что это за объект, можно немного поподробнее пожалуйста?

Спрашивает

Arthur Ismagilov

#белый карлик

#космос

02.09.2022

31 161

Средний вопрос

Дарья Г.

эксперт

Если кратко — мы не знаем, но можем предполагать. Белый карлик — то, что должно остаться от звезды, которой не хватило массы стать сверхновой. Такая звезда выжигает в себе весь водород (в гелий), превращается в красный сверхгигант, сбрасывает свою оболочку, а ее ядро при этом сжимается до крайне компактного белого карлика. Наше Солнце тоже станет белым карликом, как и 97% звезд в Млечном Пути с массой менее восьми солнечных (более массивные превращаются в нейтронные звезды или черные дыры). Состав карлика зависит от звезды-прародителя. Из менее массивных получаются гелиевые карлики, из более массивных — углеродные, из еще более массивных — кислородо-неоно-магниевые.

Обычно белые карлики по массе чуть меньше Солнца, а по размеру сопоставимы с Землей. Это очень плотные объекты. Притяжение на их поверхности примерно в 350 тысяч раз сильнее, чем на Земле. В их недрах уже не идут термоядерные реакции, но они по-прежнему горячие — с температурой более 100 тысяч градусов Цельсия. Из-за площади поверхности свое тепло они отдают очень медленно.

По расчетам NASA, на то, чтобы остыть, белым карликам требуется около 10 миллиардов лет. По другим оценкам — в сто тысяч раз дольше (10^15 лет). Вселенной всего 13,7 миллиарда лет, поэтому ни один белый карлик еще не успел окончательно остыть.

Черным карликом называют теоретическое остывшее, ничего не излучающее состояние с температурой на несколько градусов выше абсолютного нуля. На сегодняшний день самые холодные белые карлики, по оценкам ученых, успели потерять менее 0,2% своего тепла. К тому моменту, как они превратятся в черных карликов, вся наша Местная группа галактик уже сольется в единую галактику.

У белых карликов, образовавшихся в двойных системах, “смерть” может быть гораздо более бурная. Они могут таскать материю звезды-соседки и, достигая критической массы, снова и снова взрываться новыми. Если материи много — то сверхновыми. Если материи совсем много — карлик может превратиться в нейтронную звезду. Ну и небольшое дополнение: в 2020 году физик Мэт Каплан (Matt Caplan) из Иллинойского университета рассчитал, что теоретически в самых массивных черных карликах благодаря туннельному эффекту могут очень медленно протекать термоядерные реакции с образованием железа. И тогда примерно через 10 в 1100-й степени лет такой черный карлик может взорваться сверхновой.

Разница в плотности на порядки и в структуре. Белый карлик сильно сжат, но всё ещё состоит из отдельных атомов вполне привычных элементов, хоть и в очень экстремальных условиях. Нейтронная звезда - грубо говоря одно специфическое сверхмассивное атомное ядро. Это так, очень упрощённо, конечно

Ответить