白色矮星とは何ですか？
白色矮星は、電子核プラズマから成る星であり、
最も近い既知の白色矮星はシリウスBです。8.6光年離れた場所にあります。太陽に最も近い100個の星系のうち、8個の星が白色矮星であると想定されています。現在、白色矮星は、さまざまな推定によれば、私たちの銀河の星の種族の3〜10％を占めています（推定の不確実性は、光度が低いために遠くの白色矮星を観測するのが難しいためです）。
白色矮星は進化の過程で形成されます中性子星になるには質量が不十分、つまり太陽質量の約 10 倍を超えない星で、銀河系ではその質量が全体の 97% 以上を占めます。低質量または中質量の主系列星が水素をヘリウムに融合し終えると、膨張して赤色巨星になります。
赤色巨星は熱核によって支えられているヘリウムを炭素と酸素に変換する反応。赤色巨星の質量が、生成する炭素が関与する熱核反応に必要なレベルまで中心の温度を上昇させるのに不十分な場合、炭素は酸素とともに星の中心に蓄積します。
星はその外殻を脱ぎ捨てて惑星状星雲を形成し、星の元の核は炭素と酸素でできた白色矮星になります。
明るいシリウスAの隣にある白色矮星シリウスB（矢印）。ハッブル望遠鏡による写真
白色矮星の起源
白色矮星の起源を説明する上での鍵2つのアイデアが役割を果たしました：核燃料の燃焼の結果として赤色巨星が主系列星から形成されるという天文学者Ernst Epikのアイデアと、主系列星が質量を失うはずであるという天文学者VasilyFesenkovの仮定など質量の減少は、星の進化に大きな影響を与えるはずです。これらの仮定は完全に確認されました。
- 白色矮星の収縮
理論家たちは、若い白人たちは、進化の初期段階の小人は縮小するはずです。計算によると、徐々に冷却するため、典型的な白色矮星の半径は、その存在から最初の100万年の間に数百キロメートル減少する可能性がある。
2017年、ロシアの天体物理学者たちは、P.K.スタンベルグにちなんで名付けられたモスクワ州立大学国立天文学研究所、ロシア科学アカデミー天文学研究所、A.I.アリハノフにちなんで名付けられた理論実験物理学研究所、セルゲイ・ボリソビッチ教授の指導の下にある国立天体物理学研究所（ミラノ）ポポフは、非常に急速に半径が減少する若い白色矮星の発見を世界で初めて記録した。
ロシアの科学者とイタリア人の助手は、地球から 2,000 光年の距離にある星座に位置する連星系 HD49798/RX J0648.0-4418 の X 線放射を研究しました。研究結果が雑誌に掲載されました王立天文学会月報2018年2月に。
図： 8.パルサーとその周りを2.5時間で回転する白色矮星からなるエキゾチックなバイナリシステムPSRJ0348 + 0432
白色矮星の進化
白色矮星は、殻を脱いだ赤色巨星の露出した退化した核、つまり若い惑星状星雲の中心星として進化を開始します。
若い惑星の原子核の光球の温度らせん星雲は非常に高く、たとえば、星雲NGC7293の中心星の温度は90,000K（吸収線から推定）から130,000 K（X線スペクトルから推定）の範囲です。これらの温度では、硬紫外線と軟X線がスペクトルの大部分を占めます。
同時に、観測された白色矮星は、スペクトルは主に 2 つの大きなグループに分けられます。そのスペクトルには白色矮星の人口の約 80% を構成するヘリウム線が存在しない「水素」スペクトル クラス DA と、水素線のない「ヘリウム」スペクトル クラス DB残りの 20% の集団の大部分を占めます。
白人の雰囲気の構成のこの違いの理由小人は長い間不明確なままでした。 1984年、Iko Ibenは、さまざまな脈動段階で漸近巨星分枝に位置する脈動する赤色巨星からの白色矮星の「出口」のシナリオを検討しました。
後期段階
赤色巨星の進化の後期段階では、最大10太陽質量の場合、ヘリウム核の「バーンアウト」の結果として、主に炭素とより重い元素からなる縮退核が形成され、非縮退ヘリウム層源に囲まれ、そこで三重ヘリウム反応が起こります。が発生します。
その上にレイヤーがありますベーテサイクルの熱核反応が起こり、水素をヘリウムに変換する水素源であり、水素の殻に囲まれています。したがって、外部の水素層ソースは、ヘリウム層ソースのヘリウム「生成者」です。
層源内でのヘリウムの燃焼は次の影響を受けます。非常に高い温度依存性による熱的不安定性。これは、ヘリウムのバーンアウト速度と比較して、水素からヘリウムへの変換速度が速いためさらに悪化します。その結果、ヘリウムが蓄積し、変性が始まるまで圧縮され、トリプルヘリウム反応の速度が急激に増加し、層ヘリウムフラッシュ。
図： 5.惑星状星雲NGC3132：中央の二重星-シリウスの類似物
白色矮星からの光はどのように科学者を助けることができますか？
- 惑星系
新しい研究では、天文学者らは、マーク・A・ホランドは、恒星の死後、惑星系の存在のすべての証拠が銀河の地図から消えるわけではないことを示した。
惑星が星系内に残っている場合、またはその裸の場合核が存在すると、それらの間の重力相互作用により、最終的に破片が親星の残骸に落下する可能性があります。白色矮星と呼ばれるこの星の残骸は、ほぼ完全に炭素と酸素で構成されており、水素とヘリウムの高密度だが薄い殻に囲まれています。
当然、出てくるオブジェクトも近くでは、白色矮星の極端な重力によってバラバラに引き裂かれ、その破片は星の表面に落ち、そこでそれらは殻の水素とヘリウムと混ざり合います。
矮性光球に見られるリチウム、カルシウム矮星LHS2534の場合、マグネシウム、カリウム、クロム、鉄も検出されました。研究された白色矮星に降り注ぐ砕屑物の組成は、太陽系の本体と比較してリチウムが豊富でカルシウムが枯渇しており、地球の大陸地殻に見られる含有量と最もよく一致しています。
После попадания на звезду элементы, входившие в состав уничтоженного объекта, такие как литий и кальций, начинают излучать собственный свет с уникальными спектральными характеристиками, позволяющими произвести их однозначную идентификацию.
ほとんどの白色矮星も熱く、その明るい光は汚染を見るのを難しくします。しかし、最近のガイア計画は、何十もの古代のクールな白色矮星の地図作成に役立ち、天文学者はこれらの星の大気中に惑星の骨の明らかな兆候を発見しました。
図： 3.球状星団NGC6397の白色矮星の集団。青い四角-ヘリウム白色矮星、紫色の円-高炭素含有量の「通常の」白色矮星
В случае системы WD J2317+1830 был замечен 過剰な赤外線放射は、星周円盤から矮星への破片の継続的な降着を示しており、総降着速度は毎秒 3 × 106 グラムと推定されています。
この白の祖先を考えると白色矮星は太陽の4.8倍の質量を持つ星である可能性があり、星の死後の惑星の形成の考えは失敗したと見なされました、これはスペクトル型Bの星が惑星を形成するという考えを証明していますシステムと白色矮星の段階まで生き残ります。
- 系外惑星
さらに、WD J2317 +1830は分化した岩石惑星が形成された可能性のある最も古いシステム。これらすべてにより、主系列星や巨人の周りの惑星の観測から取得するのが非常に難しい惑星形成モデルに制約を課すことが可能になります。
これはどのように役立ちますか？
По мнению ученых, открытие проливает свет на процессы, происходящие в нашей Вселенной, в которой за 13 млрд лет существования сменилось много поколений планетных систем.
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