عندما يزداد وزن الإنسان ، هناك خطر متزايد من النوبة القلبية. عندما يضع نجم قزم أبيض وزنًا كبيرًا جدًا (أي أن أكبر كتلة يمكن أن يحصل عليها نجم قزم أبيض قبل أن تصبح سوبرنوفا تسمى حد Chandrasekhar ، بعد عالم الفيزياء الفلكية Subrahmanyan Chandrasekhar ، الذي عمل عليها في الثلاثينيات. قيمتها حوالي 1.4 sols ، أو 1.4 ضعف كتلة شمسنا (تعتمد القيمة الدقيقة إلى حد ما على تكوين القزم الأبيض مدى سرعة دورانها ، وما إلى ذلك).
الأقزام البيضاء هي نهاية الطريق لمعظم النجوم. بمجرد أن يستهلكوا كل "وقود" الهيدروجين المتاح لديهم ، تخلص النجوم منخفضة الكتلة من قذائفها الخارجية لتشكيل السدم الكوكبية ، تاركة نواة عالية الكثافة من الكربون والأكسجين والنيتروجين (هذا ملخص ، إنه في الواقع أكثر تعقيدًا). لا يمكن للنجم أن ينهار أكثر بسبب ضغط انحلال الإلكترون ، وهو تأثير كمي يأتي من حقيقة أن الإلكترونات هي فيرميونات (من الناحية الفنية ، يمكن لفرميونات فقط أن تشغل حالة طاقة معينة ، واحدة تدور وأخرى تدور لأسفل).
إذن ، ما الذي يحدث في قلب نجم ضخم ، يبلغ وزن قلبه أكثر من 1.4 ذرة؟ طالما أن النجم لا يزال "يحرق" الوقود النووي - الهيليوم ، ثم الكربون إلخ ، ثم النيون ، ثم ... - لن ينهار القلب لأنه ساخن جدًا (ضغط انحلال الإلكترون لن يصمد) لأنه ضخم للغاية ). ولكن بمجرد وصول النواة إلى الحديد ، لن يكون هناك مزيد من الحرق ، وسوف ينهار النواة بشكل مذهل ، مما يؤدي إلى انهيار مستعر أعظم.
هناك طريقة يمكن أن يخرج بها قزم أبيض مع اثارة ضجة لا أنين. عن طريق الحصول على القليل من المساعدة من صديق. إذا كان للقزم الأبيض رفيق ثنائي وثيق ، وإذا كان هذا الرفيق نجمًا عملاقًا ، فقد ينتهي بعض الهيدروجين في غلافه الخارجي على سطح القزم الأبيض (هناك عدة طرق يمكن أن يحدث هذا). وهكذا يضيف القزم الأبيض كتلة ، وفي كل مرة ينفجر غلاف الهيدروجين الرقيق ، ونرى نوفا. لكن ذات يوم ، قد تضعه الكتلة الإضافية فوق الحد ، حد Chandrasekhar ... ترتفع درجة الحرارة في مركزها بدرجة كافية بحيث "يشعل" الكربون ، وينتشر "اللهب" في جميع أنحاء النجم ، ويصبح نوعًا خاصًا من سوبر نوفا ، سوبر نوفا Ia.
لمزيد من التفاصيل الفنية حول حد Chandrasekhar ، ريتشارد فيتزباتريك من جامعة تكساس في أوستن لديه دورة على الإنترنت عن الديناميكا الحرارية والميكانيكا الإحصائية ، والتي تتضمن صفحة عن حد Chandrasekhar.
السوبرنوفا مهمة جدًا لعلم الفلك ، لذلك لن تفاجأ عندما تعلم أن هناك الكثير من قصص مجلة الفضاء على حد Chandrasekhar! بعض الأمثلة: نظريات القزم الأبيض تحصل على المزيد من الإثبات ، و "القزم الأبيض" "يقترب" من الانفجار على أنه مستعر أعظم ، وتسبب تصادم الأقزام البيضاء في حدوث مستعر أعظم قوي.
يتضمن Astronom Cast Episode 90 (الطريقة العلمية) نظرة على كيفية عمل Chandrasekhar للحد الذي يحمل اسمه الآن ، وأين يذهب النجوم عندما يموتون؟ يغطي هذا الموضوع أيضًا.
المراجع:
ويكيبيديا
http://www.bluffton.edu/~bergerd/NSC_111/stars.html
