Мне д-р Д.Вибе из ИНАСАНа переслал вопрос любителя астрономии:

"Много искал в Интернете про внутреннюю структуру белых карликов, но
ничего не нашел. Создается такое впечатление, что это однородные шары,
лишенные внутренней структуры. Но там есть вырожденное вещество, разве
нет сверхпроводимости и связанных с ней всяких интересных эффектов?"

Я такой ответ приготовил.

Действительно, внутри белых карликов есть вырожденное вещество,
но нельзя сказать, что они однородны. Даже если они однородны по
химическому составу - в основном там смесь углерода и кислорода, - они
не однородны по давлению. Ведь давление должно расти от поверхности к
центру в любой звезде, именно разность давлений удерживает звезду в
равновесии при наличии огромной гравитации.
Там где вещество вырождено (чем глубже, тем сильней), там давление
определяется плотностью, уже не зависит от температуры - это и есть
определение вырожденности - т.е. и плотность не однородна по звезде,
плотность тоже сильно нарастает к центру. Температура, хоть и не
влияет на давление в недрах, тоже не совсем однородна. Недра
практически изотермические, но температура сильно падает к
поверхности, где вырождение уже снимается.

Важно понимать, что там где вырождение сильно, т.е. в недрах белого
карлика, оно относится только к электронной компоненте плазмы.
Ионная часть остаётся невырожденной. Во внешних слоях, это обычная
классическая плазма - идеальный газ (иногда с сильным магнитным
полем, в десятки тысяч раз более сильным, чем в солнечных пятнах, но
только в небольшой доле белых карликов). Внутри ионы образуют так
называемую кулоновскую жидкость - уже неидеальный газ, а в самых
старых белых карликах, после миллиардов лет остывания, они могут
образовывать кристалл. Первым, в 1960 г., на возможность
кристаллизации белых карликов указал Д.А.Киржниц.
При этом вклад и жидкости, и кристалла в давление остаётся сильно
меньше вклада вырожденных электронов, но всё тепло хранится ионами.

Условие вырождения ещё недостаточно для сверхпроводимости - ведь
все наши металлы при обычных земных условиях тоже имеют вырожденные
электроны, но для сверхпроводимости нужно более низкие температуры и
другие особые свойства вещества. Возможно, сверхпроводящее состояние
есть в нейтронных звёздах, но не в белых карликах.

Не могу согласиться, что в интернете мало написано про белые карлики.

Например, К.А.Постнов:
http://www.astronet.ru/db/msg/1171272

или В.В.Иванов
http://www.astronet.ru/db/msg/1179738
-- только тут неверно написано
"Теория остывания белых карликов была развита в 1952 г. независимо и
одновременно (и с абсолютно совпавшими результатами) С.А. Капланом
(СССР) и Л. Местелом (Англия)"

На самом деле статья Каплана ВЫШЛА не в 1952, а в 1950, а работа была
СДЕЛАНА в 1947 году - на 5 лет раньше Местела! Абсолютное совпадение
результатов, - это было бы чудо, если бы работы были независимы.
В данном случае это не так: косвенно в своих более поздних обзорах
Местел признал, что использовал работу Каплана без ссылки (проще
говоря, содрал). К сожалению, вот это как раз не чудо, а бывает сплошь
и рядом. Т.е. надо говорить так: Теория остывания белых карликов была
развита в конце 1940-х годов С.А. Капланом, опубликовано в
Астрономическом Журнале том 27, стр. 31 (1950).

Есть сайт http://astronomy2009.ru, а раздел с вопросами и ответами -- http://astronomy2009.ru/faq.html,
мне кажется, кое-какие ответы наших коллег надо дополнить. Будет время - сделаем.

24.09.2009

С.Блинников