E-Book Content
КОСМОНАВТИКА, АСТРОНОМИЯ ж ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ Э.В.Эргма БАРСТЕРЫ, НОВЫЕ, СВЕРХНОВЫЕТЕРМОЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ В КОСМОСЕ НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ 1986/Ю НОВОЕ В Ж И З Н И , НАУКЕ, ТЕХНИКЕ П О Д П И С Н А Я НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ КОСМОНАВТИКА, АСТРОНОМИЯ 10/1986 И з д а е т с я е ж е м е с я ч н о с 1971 г. Э. В. Эргма, доктор физико-математических наук БАРСТЕРЫ, НОВЫЕ, СВЕРХНОВЫЕТЕРМОЯДЕРНЫЕ ВЗРЫВЫ В КОСМОСЕ в приложении этого номера: НОВОСТИ АСТРОНОМИИ И з д а т е л ь с т в о «Знание» М о с к в а 1986 Б Б К 22.63 Э 74 СОДЕРЖАНИЕ Введение . . Ядерное горение водорода Другие этапы ядерного горения Тесные двойные системы Сверхновые: наблюдательные данные Чем ж е вызван феномен Сверхновых I типа? Новые и повторные Новые Катаклизмические и симбиотические звезды . Рентгеновские барстеры Заключение . Рекомендуемая литература . . . . . . НОВОСТИ АСТРОНОМИИ Э74 . . . . . . 3 6 12 19 25 32 39 45 52 60 61 61 Эргма Э. В. Барстеры, Новые, Сверхновые — термоядерные взрывы в космосе. — М.: Знание, 1986. — 64 е., ил. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Космонавтика, астрономия»; № 10). И к. В брошюре рассказывается об удивительных событиях, которые порей происходят в ходе эволюции звезд, когда вещество ее недр становится вырожденным. В этих случаях ядерное горение внутри звезд и на их поверхности становится неустойчивым, приводя к термоядерным взрывам, охватывающим иногда целиком всю звезду. Многое об этих явлениях в жизни звезд нам стало известно лишь в последние годы. Брошюра рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся современными проблемами астрофизики. 1705040000 ББК 22.63 ( g ) И з д а т е л ь с т в о « З н а н и е » , 1986 г. ВВЕДЕНИЕ За последние двадцать лет, в основном благодаря широкому использованию быстродействующих ЭВМ, были достигнуты значительные успехи в изучении эволюции звезд. В настоящее время существуют комплексные вычислительные программы (особенно для массивных звезд), позволяющие прослеживать эволюцию звезды от стадии сжатия протозвездного облака через последующие этапы ядерного горения водорода, гелия, углерода (до образования железного ядра) с заключительным коллапсом (сжатием) до образования нейтронной звезды или черной дыры. Как показывают расчеты, основным фактором, определяющим эволюцию звезд, является их масса. Чем массивнее звезда, тем более разнообразны этапы ее эволюции. От массы зависит и конечный результат эволюции звезды: превращение в белый карлик, нейтронную звезду или черную дыру. С массой связана и аффективная температура, определяемая по полному потоку лучистой энергии, испускаемой звездой как абсолютно черным телом тех же размеров. Используемый при этом закон Стефана—Больцмана характерен для состояния идеального газа (жидкости), которое свойственно состоянию вещества в недрах большинства звезд. Равновесная конфигурация звезд обусловливается тем, что силам тяжести противопоставляются силы газового давления, которое в случае идеального газа (жидкости) связано с температурой Т соотношением Р = nkT, где k — так называемая постоянная Больцмана, а п — концентрация свободных частиц, т. е. величина, связанная с плотностью вещества. Иначе говоря, такое состояние гидростатического равновесия звездных недр во многом зависит от теплового движения газовых частиц, энергетическим источником которого являются 3 реакции термоядерного синтеза, или, как говорят, ядерного горения. Важной особенностью эволюции звезд является то, что при определенных условиях вещество звездных недр способно переходить в состояние вырожденного газа, которое существенным образом отличается от состояния идеального газа (жидкости). В вырожденном газе из электронов или нейтронов (протонов