Углеродная детонация

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ядерные процессы
Радиоактивный распад

Нуклеосинтез

Углеро́дная детона́ция — загорание углерода взрывообразным характером в вырожденном ядре звёзд, аналог гелиевой вспышки.

В настоящее время считается, что углеродная детонация может протекать в случае аккреции на белые карлики с массами, близкими к пределу Чандрасекара. При этом температура и давление в ядре поднимаются достаточно для начала термоядерной реакции слияния углерода. Аккреция является одним из механизмов образования сверхновых типа Ia[1]. Углеродная детонация также может протекать, в некоторых случаях, в вырожденных ядрах сверхгигантов с массами в 8 — 10 солнечных масс. Однако предположение, что углеродная детонация может привести в этом случае к появлению сверхновой типа II[2][3], в настоящее время поставлено под сомнение. По некоторым моделям при углеродной детонации в ядрах сверхгигантов возможно быстрое снятие вырождения с продолжением дальнейшей эволюции звезды[4].

Звёзды главной последовательности находятся в тепловом равновесном состоянии, при котором локальное увеличение температуры (энерговыделения) приводит к увеличению объёма звезды, что в свою очередь уменьшает температуру и звезда возвращается к равновесию. Однако в белых карликах давление поддерживается не за счёт теплового механизма, а квантовым эффектом давления вырожденного электронного газа, которое не зависит от температуры. В результате у белых карликов отсутствует механизм отрицательной обратной связи для поддержания равновесного состояния при начале термоядерной реакции, в результате чего она протекает со взрывообразным характером, когда её начало ведёт к росту температуры, что, в свою очередь, увеличивает скорость реакции и температуру.

После начала реакции существенная часть углерода и кислорода в белом карлике превращается в более тяжёлые элементы всего лишь за несколько секунд[5], повышая внутреннюю температуру до миллиардов градусов. Такой выброс энергии (1–2×1044 Дж[6]) достаточен для разрыва звезды, когда отдельные составляющие его частицы приобретают кинетическую энергию достаточную, чтобы преодолеть гравитацию звезды и покинуть её. Звезда бурно взрывается и образует ударную волну, в которой материя движется со скоростью порядка 5 000–20000 км/с, что составляет примерно 6% скорости света. Энергия, выделяемая при взрыве, также вызывает экстремальное увеличение светимости. Типичная наблюдаемая абсолютная величина сверхновой типа Ia составляет Mv = − 19,3  (приблизительно в 5 миллиардов раз более яркая, чем Солнце)[7], интервал изменчивости светимости весьма небольшой.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]