Свойства двойных звезд

Астрофизик Сергей Попов о планетарных туманностях, белых гелиевых карликах и гравитационных волнах

23.08.2013
5 146
Этот материал является частью курса «Нейтронные звезды и черные дыры»
С какой скоростью двигаются звезды? Насколько тесными могут быть двойные системы? Что такое «новая звезда»? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Попов.

При первом приближении, звезда – это очень простой объект. Самый главный параметр звезды – это ее масса. От массы зависит, сколько звезда будет жить, во что она превратится, какие превращения испытает по дороге, какой будет ее светимость на разных этапах ее эволюции. Если звезда одна, то в процессе своей жизни массу она может только терять. От звезды дует звездный ветер, иногда сильнее, иногда слабее, — и масса уменьшается. Но все потери массы уже предопределены тем, какой она была вначале.

Прямая речь | Владимир СурдинАстроном, специалист в области происхождения и динамической эволюции звездных систем, рассказывает об экзопланетах, тишине во Вселенной и советской системе рекрутинга

Есть нижний и верхний пределы размера двойной системы. Верхний предел связан с тем, что есть другие звезды. Они своим воздействием, приливами влияют на двойную систему и могут ее разорвать. Поэтому очень широкие двойные системы будут просто неустойчивы. Какая-то рядом пролетающая звезда может увлечь за собой одну из звезд двойной или просто развалить систему. Когда двойная звезда только образовалась, естественно, нижний предел – это просто двойной радиус звезд, они не должны слиться.

В ходе своей эволюции звезды могут расширяться, и важно, чтобы одна не оказалась внутри другой, потому что тогда они сольются, и двойная система не выживет, образуется единый объект. С другой стороны, в процессе эволюции звезды могут съезжаться. Если одна из звезд расширилась, и образовалась большая оболочка вокруг системы, то звезды внутри этой оболочки будут сильно сближаться. И это позволяет образовывать очень тесные системы.

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ
Узнал сам? Поделись с друзьями!
  • probapera rus

    Я не понял, чем новая отличается от сверхновой. Почему сверхновая не успевает взорваться прежде как новая?

  • veve

    большое спасибо. Таки наконец я понял,»как телеграммы доходят сухими»

    Почему на определённом этапе развития звезды начинает расширять горячую оболочку…

    По мере выгорания водорода, в недрах звезды образуется гелий который не поддерживает термоядерную реакцию а следовательно ядро уплотняется и из за этого уплотняется внешняя оболочка звезды в которой сохраняется не догоревший водород и в оболочке начинает идти термоядерный синтез. И этот синтез идущий практически на поверхности звезды раздувает внешний слой раскалённого водорода..

    Правильно?

  • veve

    видимо критически важна скорость добавления водорода.. Если водород будет течь быстро..взорвётся как новая.. А если медленно, и будет успевать плавно перерабатываться выгорать в гелий.. И уже гелий накопиться до критической массы .. может так. а может и нет. Тут видимо не принято отвечать на вопросы дилетантов.

  • Да, примерно так. Горит слоевой источник водорода.

  • сверхновые бывают двух типов.
    Во-первых, это взрыв массивной звезды, но вы, видимо, не о них, а о сверхновых Ia — взрывах белых карликов.

    Итак. В случае новых у нас есть двойная система с белым карликом. Вещество с компаньона течет на карлик. Могут сложиться такие условия, что при увеличении плотности и температуры в натекшем веществе произойдет поджог. Будет вспышка новой. Она охватывает небольшое количество вещества на поверхности.

    В случае же сверхновой масса белого карлика возросла настолько, что он вцелом потеряет устойчивость. Реакция начнется где-то глубоко внутри и быстро охватит весь карлик, который взорвется.

  • Пожалуйста, подумайте дважды (или сколько там вам понадобится), прежде чем писать фразы типа: «Тут видимо не принято отвечать на вопросы дилетантов.» При таком отношении простым естественным решением будет отказ от популяризаторской деятельности.

  • veve

    извините.. большое спасибо за ответы. Во первых большое спасибо за Ваш рассказ. За правильную просветительскую деятельность.
    То есть гелиевый белый карлик постепенно наращивает массу гелия, плавно дожигая водород медленно притекающий с соседней двойной звезды, или просто получая гелий с поверхности соседней звезды ( если это возможно) и в какой то момент в гелиевом ядре происходит взрыв следующего ядерного синтеза?

    Должна бы быть компьютерная игра модель.. задаешь две массы, скорости, расстояния, химический состав.. и наблюдаешь. 😉
    Ia — это взрывы белых гелиевых карликов? или любых белых карликов? а почему они белые?

    А можно Ваши ответы, если захотите в виде кратких видео роликов. Ещё раз большое спасибо.

  • да, примерно так.
    Скорее всего, основная масса сверхновых типа Ia связана со слияниями двух белых карликов, суммарная масса которых превосходит критическую.

    Обычно гелиевые белые карлики довольно легкие. Поэтому для взрыва сверхновой обычно нужно, чтобы хотя бы один из карликов был кислородно-неоново-магниевым. Они из более тяжелых звезд рождаются.

    «Белыми» их называют по историческим причинам. Первый открытый объект этого типа (спутник Сириуса) имеет белый цвет.

  • veve

    а спутник Сириуса — он гелиевый — и по этому белый? За счёт чего он вообще светится? Догорают остатки водорода?

    Получается что к стабильному ядру из кислорода неона и магния добавляем оболочку из гелия и — ? Следующий шаг — взрывной синтез более тяжелых элементов?

  • Белый потому что относительно молодой и горячий.
    Светятся белые карлики в основном за счет остаточного тепла.

    Да. Добавлять массу, в общем-то, все равно какого состава. Можно два O-Ne-Mg карлика слить вместе.

  • Людмила Кравченко

    Сергей, большое спасибо. Очень интересно.

  • veve

    скажите.. сейчас пытаются искать » тёмную материю» в общем тёмная материя — как то гравитирует. Может ли тёмная материя скапливаться в недрах звёзд под действием сил притяжения звезды и как то влиять на уровень критической массы. Эти пограешности можно наблюдать.. Ведь плотность тёмного вещества в разных участках должна бы быть разной

  • veve

    нарисуем себе такую картинку — пусть 99 процентов критической массы звезды перед взрывом составляет «тёмная материя» которая только даёт массу и никак по другому не учавствует в термоядерной реакции .. с одной стороны масса вещества вступающая в термоядерную реакцию должна быть меньше и взрыв должен быть слабже.. с другой стороны реакция будет идти дольше — ведь тёмная материя не будет разлетаться в момент термоядерной реакции и дольше будет удерживать вещество при высокой плотности… Теперь отложив по оси икс процент тёмной материи во взрывающейся звезде а по оси игрек мощность взрыва а по зет массу разлетающихся осколков.. можем получить интересные диаграммы?

    правда допущений много — в частности форма и градиент плотности этого сгустка тёмного вещества.. но как то можно обыграть посмотреть разные варианты..

  • скапливаться может, но в незначительных количествах. Вопрос изучали.

  • не получится так. Доля темного вещества в любой реалистичной ситуации крайне мала. Темное вещество очень плохо скучивается.

  • veve

    да.. спасибо.. Понятно. ( таакая нобелевка сорвалась. ;):)
    Вообще удивительно, фактически весь свет который с неба это последствия термоядерных реакций- реакций синтеза тяжёлых элементов..

  • и не только с неба!
    Не было бы солнца — не было бы никакого органического топлива. Более того, и гидростанции не работали бы без Солнца (не было бы круговорота воды). А не было бы сверхновых — не было бы и атомных станций. 🙂
    ТАк что весь свет от звезд.

  • veve

    🙂 ну .. я это и имел в виду. Солнечный свет — он — то же с неба.
    Одно но.. вот лампочка от гидро электро станции.. Ну понятно фотон от синтеза.. а вот дальше.. фотон превращается в кинетическое движение воды, а вода уже опять рождает фотон.. На небе — такие штуки — фотон, кинетрика нуклона, опять фотон.. и так несколько раз — вне человеческой цивилизации — распространено.

  • Andrey Lysenko

    Спасибо, как всегда очень интересно и доступно !

  • Мария

    Так….почитала,)))))!! понятно,о чём.А теперь,как на самом деле,от эзотерика,даром…….
    То,что видела в том году….тогда очень сильно шло ясновидение.,можно было просто смотреть на солнце.На самом деле,солнце внутри-не шар.Это два диска,которые с большой силой притягиваются друг к другу.Между ними вещество как плазма,по цвету на ртуть похоже.Спрашиваю…Что это? ответ-газ.Вся эта система похожа на наш фрагмент в позвоночнике,где ядро зажато дисками.Вокруг ядра-сгоревшее-шлак,но ещё не затвердевший Ядро стремится наружу и иногда ему это удаётся (вспышки)Диски не выпуклые,плотные,но «дышащие»по составу,…? спросила из чего?,ответ-такого на земле нет….по виду…глянцевые,что-ли….И вся эта система находится в туго-подвижном состоянии…Ядра осталось 2/3.Диски,по соотношению диаметра и толщины можно сравнить с шипучими таблетками асперина упса…похоже.))) Удачи!

    Опубликовано материалов
    03586
    Готовятся к публикации
    +28
    Самое читаемое за неделю
  • 1
    ПостНаука
    5 050
  • 2
    Татьяна Тимофеева
    2 553
  • 3
    Роман Бевзенко
    1 481
  • 4
    Сергей Афонцев
    1 467
  • 5
    ПостНаука
    740
  • Новое

  • 5 050
  • 740
  • 2 553
  • 1 467
  • 1 481