Звезды и звездные группировки в нашей Галактике. Суркова Л.П. - 64 стр.

ности нормальных звезд, а светимость в сотни раз ниже светимости
Солнца и составляет 0,001-0,01. У наиболее горячего из известных бе-
лых карликов температура поверхности ∼ 70 тыс. K, у наиболее хо-
лодного – 5 тыс. K. Спектральные классы O, B, A, F, G. Существует
подкласс магнитных белых карликов, напряженность магнитного поля
которых достигает 106 -107 Гс.
      Структура. Белые карлики отличаются от нормальных звезд
тем, что при очень больших плотностях и не очень больших темпера-
турах ( ∼ 10 млн.K ) все атомы составляющего их вещества разрушены,
ионизованы и электронный газ вырожден. Поэтому белые карлики
часто называют вырожденными звездами. Они состоят из вырож-
денного электронного и невырожденного ядерного газа, окруженного
тонкой оболочкой идеального газа.
      Суть вырождения в том, что, во-первых, концентрация свобод-
ных электронов заметно больше концентрации ядер и, во-вторых,
средний импульс, приходящийся на один электрон много больше
среднего импульса, приходящегося на один ион. Объяснение этому
явлению может быть дано только в рамках квантовой механики. Со-
гласно принципу Паули по одной и той же дозволенной траектории
могут двигаться с одинаковой скоростью не больше двух электронов.
В веществе белого карлика число свободных электронов больше числа
свободных траекторий, поэтому электроны вынуждены занимать одни
и те же траектории и двигаться по ним с разными скоростями. Это
приводит к тому, что электроны занимают все возможные энергети-
ческие состояния от наименьшей до наибольшей скорости. Таким об-
разом, их скорости не будут соответствовать тепловым энергиям час-
тиц, а в соответствии с принципом Паули становятся больше их теп-
ловых скоростей и нагревание или охлаждение этого вещества не бу-
дет заметно влиять на скорости электронов. При этом если значение
максимальной скорости много меньше скорости света, то вырождение
называется нерелятивистским, при скоростях электронов близких к
скорости света – релятивистским.
      Расчет показывает, что если масса белого карлика меньше
0,6M , то его вещество представляет собой нерелятивистский выро-
жденный газ, давление которого не зависит от температуры и опреде-
ляется формулой
                             P = 3,1 ⋅ 1012 ρ5 3 дин см 2 .   (18.1)
     Вырождение     в   звездах   наступает   при   ρ > 1кг см3 .   При
ρ > 4 т см3 нерелятивистское вырождение сменяется релятивистским.




                                  64