Ποια είναι η ακτίνα ενός λευκού νάνου με μάζα 1,5 ηλιακών μονάδων;
Κατανόηση των λευκών νάνων
* Εκφυλισμένη ύλη: Οι λευκοί νάνοι είναι απίστευτα πυκνά αντικείμενα που αποτελούνται από εκφυλισμένη ύλη. Τα ηλεκτρόνια είναι γεμάτα τόσο σφιχτά ώστε να αντιστέκονται στην περαιτέρω συμπίεση λόγω της αρχής του αποκλεισμού Pauli.
* Σχέση μάζας-ακτίου: Υπάρχει μια ισχυρή αντίστροφη σχέση μεταξύ μιας μάζας του λευκού νάνου και της ακτίνας του. Οι υψηλότεροι λευκοί νάνοι μάζας είναι * μικρότεροι * λόγω της ισχυρότερης βαρυτικής έλξης που συμπιέζουν την εκφυλισμένη ύλη.
Εκτίμηση της ακτίνας
Ενώ δεν υπάρχει απλή φόρμουλα για τον υπολογισμό της ακτίνας ενός λευκού νάνου άμεσα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια απλοποιημένη προσέγγιση με βάση τη σχέση μάζας-ακτίου:
r ≈ (m/msun)^(-1/3) * rsun
Οπου:
* r είναι η ακτίνα του λευκού νάνου
* m είναι η μάζα του λευκού νάνου (σε ηλιακές μονάδες)
* msun είναι η μάζα του ήλιου
* rsun είναι η ακτίνα του ήλιου
Υπολογισμός:
1. Συνδέστε τη μάζα: M =1,5 msun
2. Αναπληρωτές τιμές: R ≈ (1,5/1)^(-1/3) * rsun
3. Υπολογίστε: R ≈ 0.82 * rsun
αποτέλεσμα:
Η ακτίνα ενός λευκού νάνου με 1,5 ηλιακές μάζες είναι περίπου 0,82 φορές η ακτίνα του ήλιου .
Σημαντικές σημειώσεις:
* Απλοποιημένη προσέγγιση: Αυτή είναι μια δύσκολη προσέγγιση. Η πραγματική ακτίνα θα ήταν ελαφρώς διαφορετική λόγω της πολύπλοκης φυσικής της εκφυλισμένης ύλης και της επίδρασης της σύνθεσης του λευκού νάνου (π.χ., του άνθρακα-οξυγόνου έναντι του λευκού νάνου του ηλίου).
* Όριο Chandrasekhar: Η μέγιστη μάζα που μπορεί να έχει ένας λευκός νάνος είναι περίπου 1,44 ηλιακές μάζες (όριο Chandrasekhar). Εάν ένας λευκός νάνος υπερβαίνει αυτό το όριο, θα καταρρεύσει σε αστέρι νετρονίων ή ενδεχομένως μια μαύρη τρύπα.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θα θέλατε να εξηγήσω με περισσότερες λεπτομέρειες τη φυσική πίσω από τη σχέση μαζικής ακτινοβολίας!
