Переменные звезды - Гоффмейстер К.
ISBN 5-02-014352-9
Скачать (прямая ссылка):
Современные представления исходят из того, что белый карлик представляет собой остаток звезды, который сжимается, израсходован свои источники энергии (горение водорода, горение гелия), и сильно обогащен элементами CNhO. Водород, перетекающий с холодного компонента, образует слой на поверхности белого карлика. С продолжающимся притоком вещества нижняя часть слоя постепенно сжимается и разогревается до достижения критической температуры, необходимой для начала термоядерной реакции и. тем самым, для начала взрыва.
Старрфильд и др. (1976) смогли показать, что, действительно эффективный взрыв, который в состоянии объяснить наблюдаемые явления, может произойти только в том случае, если накапливающиеся водородные атомы не остаются без движения па поверхности белого карлика, а из-за диффузии и из-за конвекции во внешних слоях белого карлика, усиливающейся с ростом светимости, попадают в богатое углеродом ядро (см. также Лемб и Ван Хорн, 1975). Взрывы такой силы, какие наблюдаются у новых, могут происходить только в условиях сильного вырождения, имеющего место под поверхностью белого карлика. Кроме того, в процессе ядерного взрыва значительную роль играют элементы С, N' и О. Чем выше содержание этих элементов, тем энергичнее протекает взрывообразный
130 M
CSU-никл. Спектральные исследования действительно показали, что в материале, выброшенном из некоторых новых, наблюдается избыток этих элементов в 10- 100 раз по сравнению с Солнцем!
Если содержание элементов С, N. О не превосходит солнечного, то, хоти взрыв и происходит, но. видимо, только у самых массивных белых карликов, например у повторной новой U Sco ( SJt > 1,3 5Ra), сила взрыва достаточна, чтобы вымести вещество. В последние годы опубликовано много работ с моделями вспышек новых разных масс (0,5-1,2 масс Солнца), разных скоростей аккреции (10"5-10_1 ' масс Солнца за год) и с разным (иногда экстремальным) обогащением вещества элементами С, N и О.
Теоретические расчеты дают следующие результаты.
1. Очень маловероятно, что на маломассивном белом карлике, с массой всего 0,5 можно "вызвать" термоядерный взрыв. Причина лежит (и j-ja обратной зависимости масса - радиус для белых карликов) в слишком большом размере маломассивного белого карлика. Вследствие этого силы гравитации не хватает, чтобы создать высокое давление вырожденного вещества, необходимое для осуществления взрыва.
2. Чем массивнее белый карлик и
3. чем выше начальная светимость (а значит, температура), тем меньше ему необходимо собрать массы, чтобы могла начаться термоядерная реакция.
Дія массивных белых карликов можно подобрать случаи, когда массы порядка 10"" Ж,, выбрасываются в межзвездное пространство со скоростями порядка 10і км/с! Это уже почти масштабы сверхновой.
Быстрые или медленные новые можно моделировать, меняя или массу бе.-ци о карлика, или содержание элементов С. N и О.
Во время начальной взрывной фазы "гидродинамической вспышки" выметается не более 10% накопленного вещества. В последующей фазе "гидростатического равновесия" остатки водорода продолжают гореть как "слоевой источник", производя в первые дни вспышки новой энергию тіорядсз 108 — 109 эрг/г в секунду до тех нор, пока не выгорит весь водород. В течение этих недель или месяцев, когда новая имеет почти постоянную болометрическую светимость (см. рис. 40 и 65), эффективная температура бывшего белого карлика составляет около 10s К, радиус увеличен в 10-1000 раз, т.е. иногда сильно выходит за граничную поверхность Роша. Такой объект - "голубой объект горизонтальной ветви" (орионов спектр) с тесной двойной звездой в качестве ядра - лежит на диаграмме Гершпрун-га - Рессела левее звезд типа RR Лиры- Эта конфигурации нестабильна, и система теряет массу, что наблюдается и спектрально, до тех пор. пока радиус первичною компонента не станет снова меньше предельной поверхности Роша в результате постепенного истощения источников ядерной энергии. Первичный компонент медленно вновь становится белым карликом; постепенно достигается состояние постновой. Фаза гидродинамического взрыва играет более важную роль у "быстрых" новых, у."медленных" новых более важной является фаза гидростатического равновесия.
Оденки и расчеты процесса вспышки новой чаше всего содержат упрощающее предположение о сферически-симметричном накоплении водорода на белом карлике. Киппенхан и Томас (1478) показали, что в будущем теории вспышек новых предпочтительнее основывать на более реальном 5* 131
от г
о 40 80 120 160 200 240а Время Рис. 65. Кривая блеска новой IH Ser (1970) в трех полосах по Трэрепу (19
предположении о не сфери ческой аккреции водорода вдоль звездного экватора. Но сам факт существования описанных выше поляров и промежуточных иол яров (новая DQ Her!) доказывает, что аккреция водорода может происходить также у магнитных полюсов.
Мы видели, что существующие теории вспышек новых вполне могуі качественно объяснить наблюдаемые явления, фотометрическое и спектральное поведение, хотя для полного понимания явления новой еще не все сделано. Читателю, желающему глубже ознакомиться с проблематикой вспышек новых, из большого числа новых работ рекомендуем в первую очередь следующие: Трэрен (1985), Ковец и Пряльник (1985), Макдо-нальд и др. (1985), Старрфильд и др. (1986), Вишер и др. (!986), Стар-рфильд и Спаркс (1987).
