Chandrasekhar-grænsen: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
Addbot (diskussion | bidrag)
m Bot: Migrerer 40 interwikilinks, som nu leveres af Wikidatad:q51366
m bot: indsæt skabelon autoritetsdata; kosmetiske ændringer
Linje 1:
'''Chandrasekhargrænsen''' er et udtryk for den maksimale [[masse (fysik)|masse]] for legemer bestående af stof hvor alle [[elektron]]erne er [[degenereret stof|degenererede]]. Dette er en meget tæt form for stof, der består af [[atom]]er, hvis [[elektron]]er befinder sig i de lavest mulige energiniveauer, dvs. alle elektroner befinder sig i de inderste elektronskaller. Stof bestående af sådanne atomer kaldes degenereret.
 
Grænsen er gældende for den maksimale [[Rotation|ikke-roterende]] masse, der på grund af modtrykket fra [[Degenereret stof|elektrondegeneration]] kan modstå at kollapse (bryde sammen) under sin egen masse pga. [[tyngdekraft]]en, der virker på dem. Den er opkaldt efter astrofysikeren [[Subrahmanyan Chandrasekhar]] og den omtrentlige (og normalt citerede) værdi er 1,44 solmasser.<ref>p. 55, How A Supernova Explodes, Hans A. Bethe og Gerald Brown, pp. 51–62 i ''Formation And Evolution of Black Holes in the Galaxy: Selected Papers with Commentary'', Hans Albrecht Bethe, Gerald Edward Brown, og Chang-Hwan Lee, River Edge, NJ: World Scientific: 2003. ISBN 981-238-250-X.</ref><ref>{{cite journal
Linje 13:
[[Stjerne]]r producerer energi gennem [[fusion]] af lette [[grundstof]][[atomkerne|kerner]] til tungere. [[Strålingstryk (astrofysik)|strålingstrykket]] fra disse reaktioner forhindrer at en stjerne falder sammen under sin egen tyngdekraft. I løbet af sin levetid opbygger stjernen en [[kerne]], der består af grundstoffer som tryk og [[temperatur]] i centrum ikke er høj nok til at kunne fusionere til endnu tungere. For [[hovedserien|hovedseriestjerner]] med en masse under ca. 8 [[Solen|solmasser]] vil massen af denne kerne ikke overstige chandrasekhargrænsen og den vil i sin [[Rød kæmpe|udviklingsfase som rød kæmpestjerne]] udstøde hovedparten af sin atmosfære og blive til en [[hvid dværg]].
 
Stjerner med en højere masse vil udvikle en degenereret kerne hvis masse vil vokse indtil den når chandrasekhargrænsen. Ved dette stadie vil kernen kollapse i en [[supernova]] af typerne Ib, Ic eller II og efterlade en [[neutronstjerne]] eller et [[sort hul]] samt en sky af gasser, kaldet en [[supernovarest]].<ref name="ifmr1">[http://adsabs.harvard.edu/abs/1996A%26A...313..810K White dwarfs in open clusters. VIII. NGC 2516: a test for the mass-radius and initial-final mass relations], D. Koester og D. Reimers, ''Astronomy and Astrophysics'' '''313''' (1996), pp. 810–814.</ref><ref name="ifmr2">[http://adsabs.harvard.edu/abs/2004ApJ...615L..49W An Empirical Initial-Final Mass Relation from Hot, Massive White Dwarfs in NGC 2168 (M35)], Kurtis A. Williams, M. Bolte, og Detlev Koester, ''Astrophysical Journal'' '''615''', #1 (2004), pp. L49–L52; also [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0409447 arXiv astro-ph/0409447].</ref><ref name="evo">[http://adsabs.harvard.edu/abs/2003ApJ...591..288H How Massive Single Stars End Their Life], A. Heger, C. L. Fryer, S. E. Woosley, N. Langer, og D. H. Hartmann, ''Astrophysical Journal'' '''591''', #1 (2003), pp. 288–300.</ref>.
 
En [[hvid dværg]] kan, hvis den indgår i et [[Dobbeltstjerne|dobbelt- eller flerstjernesystem]], og den hvide dværg og en anden [[komponent]] kredser meget tæt på hinanden, i visse tilfælde få overført stof fra en anden komponent og derved blive så massiv, at den overskrider Chandrasekhargrænsen. I så fald kollapser hele stjernen, eksploderer som en supernova af type Ia og efterlader ikke en massiv stjernerest, men kun en [[supernovarest]].
Linje 39:
Stærke indikationer af, at Chandrasekhars formel er korrekt:
 
# Man har aldrig observeret en hvid dværgstjerne med en masse, som overstiger Chandrasekhargrænsen.
# [[Supernova]]er af type Ia (resultatet af, at en [[hvid dværg]]s masse overstiger Chandrasekhargrænsen <math>M_{Ch} \,</math>) har en [[absolut lysstyrke]] i intervallet -19.3 ± 0.3. Dette interval er identisk med en faktor 1,7 i lysstyrke, og dette indikererer, at alle supernovaer af type Ia omsætter omtrent samme mængde masse til energi, når man tager højde for en mindre variation af <math>z \,</math>.
 
 
Linje 60:
'''En anden variant af Chandrasekhars formel'''
 
Beregnede værdier for Chandrasekhar-grænsen afhænger af de omtrentlige værdier, som anvendes, som fx massen af en [[atomkerne]], den præcise sammensætning af den hvide dværgs masse, og dens temperatur.
 
Chandrasekhar<ref name="chandra1">[http://adsabs.harvard.edu/abs/1931MNRAS..91..456C The Highly Collapsed Configurations of a Stellar Mass], S. Chandrasekhar, ''Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'' '''91''' (1931), 456–466.</ref><sup>, eq. (36),</sup><ref name="chandra2">[http://adsabs.harvard.edu/abs/1935MNRAS..95..207C The Highly Collapsed Configurations of a Stellar Mass (second paper)], S. Chandrasekhar, ''Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'', '''95''' (1935), pp. 207--225.</ref><sup>, eq. (58),</sup><ref name="chandranobel">[http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1983/chandrasekhar-lecture.pdf ''On Stars, Their Evolution and Their Stability''], Nobel Prize lecture, Subrahmanyan Chandrasekhar, December 8, 1983.</ref><sup>, eq. (43)</sup> giver en værdi af
::::::::::<math>\frac{\omega_3^0 \sqrt{3\pi}}{2}\left ( \frac{\hbar c}{G}\right )^{3/2}\frac{1}{(\mu_e m_H)^2}.</math>
I denne formel er
:<math>\omega_3^0 \approx 2.018236</math> er en konstant som har forbindelse med løsningen af [[Lane-Emden ligningen]].
::Udtrykt i tal er denne konstant ca. (2/''μ''<sub>e</sub>)<sup>2</sup> · 2.85 · 10<sup>30</sup> kg, eller 1,43 * (2/''μ''<sub>e</sub>)<sup>2</sup> ''M''<sub>☉</sub>, hvor ''M''<sub>☉</sub>=1.989·10<sup>30</sup> kg er Solens masse.<ref name="stds">[http://vizier.u-strasbg.fr/doc/catstd-3.2.htx ''Standards for Astronomical Catalogues, Version 2.0''], section 3.2.2, web page, accessed 12-I-2007.</ref>
:<math>\hbar \approx 1.054571596 \times 10^{-27} \; \mathrm{erg s}</math> er [[Diracs konstant]],
:''μ''<sub>e</sub> den gennemsnitlige [[molekylvægt]] pr. elektron,
:''m<sub>H</sub>'' er massen af et [[brint]][[atom]],
 
Eftersom <math>\sqrt{\hbar c/G}</math> er [[Planck massen]], ''M''<sub>''Pl''</sub>≈2.176·10<sup>−8</sup> kg, er Chandrasekhar-grænsen i størrelsesordenen <math>\frac{M_{Pl}^3}{m_H^2}</math>.
Linje 76:
{{reflist|2}}
Carroll, Bradley W. & Ostlie, Dale A.: ''Modern Astrophysics'', Pearson Education Inc., 2006/2007, ISBN 0-321-44284-9 (International Edition)
{{autoritetsdata}}
 
[[Kategori:Astrofysik]]