Внешний слой - звезда
Cтраница 2
Звезды массой более 4М0 эволюционируют с образованием углеродного ядра ( разд. При массах 4 - 8 MQ ядро вырождено и загорание углерода происходит взрывообразно. Выделяющейся при этом энергии может оказаться достаточно, чтобы сбросить внешние слои звезды. Не ясно, что остается в результате этого процесса, если что-нибудь вообще остается. Звезды, масса которых превышает примерно 8М0, имеют невырожденное углеродное ядро, и горение углерода в нем происходит устойчиво. Ядерные реакции могут привести к образованию у таких звезд железного ядра. Поскольку энергия связи на нуклон в ядре железа больше, чем у любого другого стабильного элемента, у звезды исчерпаны все источники энергии, способные обеспечить равновесие. [16]
Обратимся к значительно более ранним стадиям эволюции оболочки сверхновой, фактически к самому началу, когда ядро звезды только скол-лапсировало и окружающее вещество падает на него. Колгейт и Джонсон предположили, что, как только ядро скол лансировало, выделяющаяся энергия связи нейтронной звезды передается падающему веществу. Эта энергия так велика, что возникает очень сильная ударная волна, распространяющаяся через внешние слои звезды, и вещество за ее фронтом приходит в движение. Колгейт и Джонсон заметили, что, поскольку плотность газа, через который движется ударная волна, падает, скорость ее фронта должна увеличиваться и приближаться к скорости света. Энергия на атом непосредственно за фронтом ударной волны становится очень большой. По мере прохождения через еще более разреженные слои частицы в каждом слое ускоряются до все больших энергий по мере того, как плотность уменьшается. [17]
Согласно современным воззрениям, энергия, расходуемая при вспышках новых звезд, обеспечивается ядерными реакциями, но относительно того, в какой области звезды протекают эти реакции, нет единого мнения. Одни исследователи считают, что взрыв происходит сравнительно неглубоко, в периферических слоях звезды, а согласно другой точке зрения энергия взрыва освобождается в центральных областях звезды. В последнем случае предполагается, что энергия переносится из недр звезды наружу ударной волной, под действием которой могут быть сорваны внешние слои звезды, образующие, расширяющуюся оболочку. Однако эта теория не объясняет многие факты, известные из наблюдений вспышек новых звезд, в частности, мощное истечение вещества из звезды после отрыва оболочки и вторичные вспышки. Должно быть, ближе к истине те, кто считает, что при вспышках новых звезд, повторных новых и звезд типа U Близнецов взрывами охватываются лишь внешние области звезд. [18]
При коэффициенте поглощения, соответствующем закону Кра-мерса, Г 17 / 13 показатель f в оболочке звезды может меняться. Если в каком-то слое происходит ионизация распространенного химического элемента-например, водорода или гелия - то показатель 7 при переходе в этот слой уменьшается. Причиной такого уменьшения служит необходимость затраты части поступающей в газ энергии на ионизацию, что приводит к возрастанию теплоемкости Су и Ср на одинаковую величину. Кроме того, при переходе к более внешним слоям звезды уменьшается коэффициент непрозрачности. [19]
Не менее важен и учет потока энергии излучения с фронта ударной волны. Резкое повышение температуры на фронте волны ( т.е. на расстоянии всего нескольких длин пробега частиц) приводит в дальнейшем к перераспределению энергии между ионами и электронами и к увеличению плотности радиации за фронтом волны. При этом оказывается, что длина свободного пробега фотона больше толщины релаксационной зоны за фронтом, поэтому кванты света проникают в невозмущенный газ еще перед прохождением через него ударной волны и прогревают его. Тем самым значительно усложняется структура ударной волны. При выходе же волны во внешние слои звезды поток излучения с фронта может уходить и на бесконечность. Такая потеря энергии ударной волны приводит к существенному изменению ее параметров. Все эти эффекты и необходимо учитывать в теории звездных ударных волн. [20]
 |
Распространение излучения внутри шарового объема. [21] |
Звезды разных классов различаются по величине температуры и давления в их недрах. Полученные для Солнца значения характерны для большинства звезд. У самых холодных звезд температура в центральной области несколько ниже, но и она составляет несколько миллионов градусов. Газ, обладающий столь высокой температурой, должен излучать огромное количество энергии. Образовавшиеся в нем фотоны, поглощаясь атомами и затем снова излучаясь, постепенно продвигаются во внешние слои звезды. Достигнувшие поверхности звезды фотоны испускаются ею в пространство и какую-то долю их мы воспринимаем как свет звезды. [22]
В спектрах таких звезд, полученных в промежутках между вспышками, видны очень широкие и сильные эмиссионные линии, образованные излучением атомов водорода. Следовательно, вокруг звезды обычно есть оболочка. Однако движение в этой оболочке, по-видимому, не связано с ее расширением. Вспышка не влияет заметным образом на спектр оболочки - он сохраняется почти неизменным до следующей вспышки. Нет оснований думать, что взрыв на звезде типа U Близнецов связан со значительным выбросом вещества из нее. Может быть, эти взрывы затрагивают лишь самые внешние слои звезды. [23]
Страницы: 1 2