Глава 11

Планетарные туманности

Пока система отсчета, посредством которой мы определяем положения физических объектов в материальном секторе  вселенной (в секторе, в котором мы находимся), стационарна в пространстве, но движется со скоростью света во времени, мы не можем обнаруживать объекты, движущиеся во времени. Пожалуй, кроме как на протяжении крайне коротких интервалов, когда они проходят через систему отсчета, и то только атом за атомом. Однако как объяснялось раньше, если результирующая общая трехмерная скалярная скорость ниже точки равного деления между движением в пространстве и движением во времени, любой компонент движения во времени, включенный в целое, действует как модификатор пространственного движения, то есть как движение в эквивалентном пространстве, а не независимое движение в реальном времени.

[more]

Природа модификации зависит от величины и измерений модифицированного движения. Участие движения во времени в сочетании с многомерным движением в пространстве (сверхвысокие скорости) будет обсуждаться позже, в другой связи. Движение, которое нас интересует сейчас (движение с промежуточными скоростями), – одномерное, но изначальная единица скорости (движение в пространстве) линейно растянута до второй единицы  единицы движения во времени. Благодаря влиянию временного компонента, последовательные пространственные положения объекта, свободно движущегося с промежуточной скоростью, не лежат на прямой линии в системе отсчета, как делали бы это, если бы скорость была меньше единицы. Движение во времени не обладает направлением в пространстве. Следовательно, направление в пространстве каждой последовательной единицы временного компонента, движущегося с промежуточной скоростью, определяется случаем. Однако среднее положение свободно движущегося объекта следует прямой линии чисто пространственного движения, поскольку общее трехмерное движение все еще пребывает на пространственной стороне границы сектора.

В результате влияния времени излучение из белого карлика на его ранних стадиях не происходит из поверхности самой звезды, а из намного большей области в центре среднего положения звезды. Когда, по сути, слабое излучение из этой (пространственно) очень маленькой звезды еще больше распространяется в обширной области, оно ослабляется ниже наблюдаемого уровня. Отсюда следует, что белые карлики, расширяющиеся далее в материальный сектор (эволюционная стадия 2) не наблюдаются совсем до тех пор, пока температура их поверхности выше уровня, соответствующего границе единицы скорости. На этой границе изменение положения во времени (эквивалентному пространству) относительно естественного исходного уровня, уровня единицы скорости, равно нулю, а излучение белого карлика происходит в полную силу. В таком положении звезды белые карлики становятся наблюдаемыми.

Первым предметом нашего рассмотрения будут относительно большие звезды, масса которых превышает определенный критический уровень, который мы определим позже. Детальное изучение звезд белых карликов и относящихся к ним феноменов в контексте теории вселенной движения еще пребывает на ранних стадиях. И мы еще не в том положении, чтобы вычислить температуру входа для данного класса белых карликов; но ее можно оценить эмпирически. Обнаружили, что она составляет где-то около 100.000°К.

При такой температуре, когда относительно большой белый карлик входит в свою третью эволюционную стадию, он еще представляет собой облако пыли и газа в эквивалентном пространстве; то есть пребывает в газообразном состоянии. В таком газообразном состоянии во времени цветовой показатель B-V для данной температуры отличается от показателя звезд на пространственной главной последовательности. Эмпирически мы находим, что показатель цвета, соответствующий температуре 100.000°К входящих белых карликов, составляет около -0,3. На главной последовательности данный показатель соответствует 30.000°К.

Теоретически, температуры должны соотноситься посредством коэффициента 3. Входя в наблюдаемый регион, белый карлик движется во всех трех изменениях времени (эквивалентного пространства). Излучение из этой звезды, длина волны, определяющая цвет, одномерное. Поэтому с точки зрения цвета излучение состоит из трех независимых компонентов, каждый из которых имеет длину волны и цвет, соответствующие одной трети общей скорости испускания тепловой энергии. С другой стороны, температура определяется общим испусканием энергии. Таким образом, цветовой показатель вновь входящего белого карлика класса, который мы сейчас рассматриваем, такой же, что и у звезды пространственной главной последовательности с температурой, равной одной трети температуры белого карлика. Поскольку сейчас у нас не имеется теоретически корректной величины, мы будем продолжать пользоваться 100.000°К и 30.000°К, понимая, что эти величины относятся к температуре около 100.000°К и температуре втрое меньше – приблизительно 30.000°К.

Положение показателя -0,3 на диаграмме ЦВ, в общем, совпадает с положением довольно неясного класса звезд, известных как горячие субкарлики. “Эволюционный статус” таких звезд “по-настоящему не понят”[88], – говорят Кудрицки и Симон, но нынешнее мнение, по-видимому, склоняется к допущению, что “на пути становления белым карликом, будучи еще очень горячей и до начала термоядерных реакций, звезда может обретать временную стабильность в регионе ниже главной последовательности”.[89] Короче говоря, предполагается, что это полустанок на абсолютно необъясненном и плохо определенном маршруте, двигаясь по которому, согласно нынешней теории, красный гигант становится белым карликом.

Информация о наблюдениях горячих субкарликов все еще скудна и неопределенна. В сообщении К. Хангера (1961 год) говорится: “Мало что известно об их точном расположении на диаграмме Герцшпрунга-Рассела”.[90] Вот комментарии авторов в связи с вопросами, относящимися к настоящему обсуждению: (1) Основная часть этих звезд – бинарные; (2) некоторые из них являются центральными звездами планетарных туманностей; (3) масса одной из них, звезды HD 49798, оценивается как 1,5 солнечных масс. Согласно нашим открытиям, все эти звезды бинарные. Раскрытие двух других положений появится по мере продолжения нашего исследования данных звезд.

В интервале между взрывом сверхновой, создающем белого карлика, и повторным вхождением звезды в систему отсчета, где ее можно наблюдать, часть исходного материала, впрыснутого в пространство со скоростями меньше единицы, тоже подверглась некоторым изменениям. Сразу же после взрыва плотность движущегося наружу материала была достаточной для удерживания всего поблизости от места взрыва, и видимый объект представлял собой быстро расширяющееся облако материи. По мере продолжения расширения плотность облака уменьшилась, и со временем достигла положения, когда исходящая материя проходила через межзвездный материал, а не переносила его с собой. В конце концов, движение наружу выброшенной материи прекратилось и, как объяснялось в главе 4, под влиянием гравитации началось движение вовнутрь.

Наличие горячих субкарликов позволяет предположить, что время реверсирования направления короче у материала, рассеянного во времени, чем у материала, рассеянного в пространстве, и что горячая звезда видима какое-то время прежде, чем происходит любой значимый приток материала из окружения. Но со временем материя, возвращаемая гравитационными силами, начинает падать в звезду. Первый материал, достигающий вновь прибывших звезд белых карликов, горячих субкарликов, сталкивается с крайне высокой температурой этого объекта и разогревается до такой степени, что вновь выталкивается в окружение. Поскольку и вход, и выход материала происходят на фоне очень низкого давления, происходит лишь ограниченное взаимодействие, и холодный материал продолжает проходить вовнутрь через материю, движущуюся наружу.

Когда входящая материя достигает горячей поверхности звезды, она не только разогревается до очень высокой температуры, но и сильно ионизируется. Исходящая ионизированная материя испускает видимое излучение, поэтому в центре молодого белого карлика мы видим сферу ионизированной материи. Излучение от ионизированных атомов происходит тогда, когда они переходят в более низкое состояние ионизации, и, как следствие, большая часть излучения имеет место после того, как испущенный материал ушел достаточно далеко, чтобы потерять значительную часть изначальной энергии ионизации, но до  того, как вся эта энергия рассеивается. Так внутри сферы возникает полностью невидимый регион. Для наблюдателя результирующая структура имеет внешний вид кольца. Такой объект и есть планетарная туманность.

Здесь мы усматриваем значимость цитированного выше наблюдения, что некоторые горячие субкарлики являются центральными звездами планетарной туманности. Согласно нашим выводам из теории, все горячие субкарлики станут центральными звездами планетарной туманности.

 Все планеты находятся очень далеко от нас, и трудно получить точную наблюдаемую картину происходящих в них сложных процессов. Поэтому имеется значимое расхождение во мнениях.

Хотя, представляется, мы постигли обширную схему их формирования и развития, большая часть увиденного сбивает с толку и не совсем хорошо понимается.[91]

Движение наружу ионизированного газа в типичной большой туманности хорошо установлено, и общая тенденция – считать это указателем на то, что центральная звезда, считающаяся белым карликом или пребывающая на пути становления белым карликом, испускает массу в окружение как часть процесса, который, согласно современным идеям, со временем уменьшится до выгоревшего пепла. На первый взгляд, наблюдаемый поток материи, движущейся наружу, определяет туманность как расширяющееся облако материала. Но имеются четкие указания на то, что такой упрощенный взгляд некорректен. Одно значимое положение состоит в том, что на самом деле туманность не расширяется со скоростями, указанными измеренными скоростями исходящей материи. Конечно, некоторые туманности совсем не расширяются. Например, измерения скорости указывают, что диаметр NGC 2392, Туманность Эскимо, увеличивается со скоростью около 109 км в секунду. Но на фотографиях, сделанных на протяжении 60-ти лет, никакого значимого увеличения в размере не демонстрируется.

Сейчас наши открытия указывают на то, что превалирующий взгляд на туманности как на расширяющиеся структуры неверен. Вместо того, чтобы быть быстро рассеивающимся облаком материала, испущенным из центральной звезды в единой вспышке, или последовательностью близко расположенных в пространстве вспышек, наш анализ указывает, что планетарная туманность – это относительно постоянная ионизированная сфера, через которую течет исходящий поток материала. Мы могли бы сравнить это с видимой частью реки, освещенной лучом прожектора.

Сообщение М. и У. Лиллеров признает: “Весьма вероятно, что все планетарные туманности являются ионизированными сферами”[92], но отстаивает свое мнение, что эти ионизированные сферы расширяются, хотя и с меньшей скоростью, чем обусловленной измеряемыми скоростями. Размер сферы ионизации зависит от температуры центральной звезды и от плотности туманности, увеличиваясь с более высокой центральной температурой и уменьшаясь с более высокой плотностью. Температуры центральных звезд обязательно понижаются от начального уровня 100.000°К. В системе планетарной туманности, понижение температуры сопровождается небольшой потерей массы (или потери массы не происходит), поскольку начальные скорости испускаемой материи, хотя и высокие по земным стандартам, не достаточны для доведения исходящей массы до гравитационного предела перед замедлением. Тем временем из окружения втягивается дополнительная материя. Следовательно, общая тенденция и температуры, и плотности направлена на уменьшение размера ионизации сферы (наблюдаемой туманности). Однако из этого не следует, что на стадии планетарной туманности уменьшение непрерывно и одинаково. Напротив, состояния потока в туманности таковы, что следует ожидать колебаний основной природы, особенно в ранние периоды данной эволюционной стадии.

Поток материала вовнутрь центральной звезды не наблюдаем. При обычных условиях рассеянный на огромные расстояния материал и низкие температуры нельзя выявить никакими ныне доступными средствами. Часть входящей материи ионизируется излучением от звезды, и по мере приближения звезды влияние ионизации усиливается, а переходы к низшим ионизированным состояниям, вызывающим испускание излучения, сводятся к минимуму. То есть излучение входящей материи не обнаруживается. Однако можно прийти к выводу, что первичный поток материала, когда горячий белый карлик впервые занимает определенное положение в пространстве, относительно велик, поскольку объем недавнего взрыва сверхновой заполнен продуктами взрыва.

Относительно большое количество входящей материи сталкивается с максимальной температурой 100.000°К, сильно ионизируется при контакте и испускается с высокой скоростью. Поэтому уже с начала процесса быстро возникает большая сфера ионизации. Движение наружу относительно большого количества испускаемой материи в некоторой степени замедляет поток материи вовнутрь. Оно оказывает два влияния. Оно уменьшает количество материи, достигающей центральной звезды, тем самым, уменьшая объем испускания, и уменьшает поток наружу. Соответственно, входящий материал, уносимый потоком наружу, концентрируется в регионах за пределами сферы ионизации. Со временем ослабленный (уменьшенный) поток наружу не способен удерживать концентрацию материала, втягиваемого вовнутрь силами гравитации, и к звезде устремляется волна материи. Это воссоздает начальную ситуацию (на более низком уровне, поскольку тем временем температура центральной звезды понизилась) и весь процесс повторяется.

В период времени, когда превалирует поток наружу, плотность внутри сферы ионизации понижается, в то время как благодаря уменьшению притока холодной материи температура поверхности центральной звезды остается приблизительно постоянной.  Поэтому сфера ионизации медленно расширяется. Когда возникает волна материи вовнутрь, эти условия подвергаются быстрому изменению. Плотность внутри сферы ионизации резко повышается, а температура поверхности центральной звезды понижается. Результат – быстрое сжатие сферы ионизации. После того как влияния волны закончились, более тяжелый поток наружу и расширение сферы ионизации возобновляются, но тем временем внутренняя температура центральной звезды упала, и температура поверхности не восстанавливается до прежнего уровня. Поэтому расширение начинается с меньшего размера, чем раньше, и следующая волна приходит до того, как размер сферы ионизации достигает своего прежнего максимума. Таким образом, пока продолжаются последовательные расширения и сжатия, размер туманности постепенно уменьшается. Со временем открытое пространство в центре исчезает или, по крайней мере, значительно, уменьшается. Вот почему более старые туманности относительно малы и обладают заполненными или частично заполненными центрами.

Один наблюдаемый феномен, подтверждающий надежность вышеприведенного объяснения общего поведения планетарных туманностей, - наличие явных внешних колец в некоторых туманностях. Они – просто часть остатков, которые оставались бы позади, если бы происходило относительно быстрое периодическое уменьшение размера сферы ионизации, как указывалось в вышеприведенном теоретическом рассмотрении процесса. Нынешнее объяснение таково. Кольца создаются взрывами центральной звезды, предшествующими взрыву, которому приписывается главная часть туманности. Но свидетельство совершения таких взрывов отсутствует. Поэтому современная астрономическая теория не имеет объяснения, как они могли бы возникнуть.

Это лишь один из многих конфликтов между паттерном эволюции планетарных туманностей, выведенным из теории вселенной движения, и взглядом, ныне превалирующим у астрономов. Согласно ныне принятой точке зрения, туманности не рассматриваются как расширяющиеся объекты, и, следовательно, самые большие из них считаются самыми старыми. Но температурные соотношения противоречат этой гипотезе. Исследование данных о выборочной группе “хорошо известных” туманностей[93] демонстрирует, что температуры центральных звезд пребывают в диапазоне между 100.000°К и 30.000°К. Размеры туманностей значительно варьируются, но все представители выбранной группы с температурами около 100.000°К имеют диаметры минуты дуги или больше, в то время как все в более низком температурном диапазоне имеют диаметры менее 30 секунд. Идея, что “умирающая звезда, приближающаяся к концу своей жизни, вскоре обречена стать белым карликом (последняя стадия перед исчезновением из вида[94], когда в период планетарной стадии температура постоянно повышается от 30.000°К до 100.000°К), абсурдна. Даже на основе собственной теории астрономов температура должна понижаться.

Верно, что светимость центральной звезды значительно усиливается с уменьшением размером туманности. Данные для выборочной группы демонстрируют, что на верхней границе диапазона размера туманностей средняя величина центральной звезды составляет около 14. Четыре члена туманности Лагуна имеют величины 13,5, 14, 15 и 16,5. Начиная с этого уровня, светимости быстро возрастают, и на нижней границе размеров туманностей величина составляет около 11. Это скорее наблюдаемые, чем абсолютные величины, но коррекция для расстояния, если была бы доступна, не изменила бы общей картины. Соответственно, температуры центральных звезд понижаются. Очевидно, здесь происходит следующее. Пока, наряду с понижением температуры звезд уменьшается общее испускание, большая часть целого приходит из центральной звезды, а не достается туманности и испускается из нее. Уменьшение температуры является заметной характеристикой изменения, происходящего со временем, оно недвусмысленно устанавливает направление эволюции.

Возвращаясь к вопросу о расположении планет на диаграмме ЦВ, первое положение, которое следует отметить таково. Сейчас мы имеем дело со звездами, сильно отличающимися от звезд, находящихся на верхней стороне главной последовательности. Как мы видели в главе 6, такие звезды, мы называем их звездами Класса D, рассеиваются во времени взрывом суперновых, а не рассеиваются в пространстве посредством более знакомого процесса. Когда они вновь становятся видимыми как звезды, вместо сжатия они расширяются назад к главной последовательности. Показатели цвета и светимости таких звезд можно измерять и, следовательно, представлять на диаграмме ЦВ. Но как мы уже видели в случае звезд Класса С, другие переменные свойства звезд не обязательно сохраняют те же отношения с функцией показателя цвета-светимости, что у звезд разных классов. Например, масса звезды Класса С в данной точке диаграммы обычно отличается от массы звезды Класса А в той же самой точке. Истина такова: За исключением главной последовательности в пространстве, общей для всех, диаграммы ЦВ разных классов звезд – это абсолютно разные диаграммы.

Рисунок 4 и сопровождающее его обсуждение в главе 4 говорят о том, что основные свойства звезд Класса А, иных чем те, на которых базируется диаграмма ЦВ, определенно относятся к переменным диаграммы так, что звезды данного класса похожи, если занимают одно и то же положение на диаграмме. В общем, это не так у звезд Класса А и звезд Класса С, даже занимающих одинаковое положение. Аналогично, если центральная звезда Класса D планетарной туманности занимает одинаковое положение на диаграмме с определенной звездой Класса А, это не значит, что две звезды похожи. Напротив, они очень разные из-за разницы в свойствах, не отраженных диаграммой.

В случае большинства звезд белых карликов подобная проблема не возникает, поскольку они находятся намного ниже пространственной главной последовательности. Но некоторые большие горячие субкарлики и центральные звезды планетарных туманностей близки или даже выше положения главной последовательности. Следует осознавать, что в таких случаях диаграмма вводит в заблуждение, и что звезды этих двух классов карликов очень отличаются от звезд, движущихся в пространстве. В данном томе, в целях обсуждения, все звезды Класса D будут считаться находящимися “ниже главной последовательности”.

Температура около 100.000°К, при которой белый карлик достигает наблюдаемого региона, намного выше уровня окружения в материальном секторе вселенной. Чтобы достичь теплового равновесия в данном секторе, звезда должна охладиться до уровня внутри сектора диапазона энергии (ниже единицы скорости).  Этого нельзя достичь одним непрерывным действием; требуется трехшаговый процесс. Преобразование в одномерный материальный статус может происходить только на базе одной единицы, когда одна единица одномерного движения во времени превращается в одну единицу одномерного движения в пространстве. Сначала звезда должна охладиться до температурного предела, когда индивидуальные атомы поверхности звезды пребывают в условиях единицы во времени. Эту температуру мы определили эмпирически, приблизительно 30.000°К. Далее имеет место переход движения во времени в движение в пространстве. Затем следует третий шаг в процессе – дальнейшее охлаждение к температуре равновесия.

Из вышеприведенной информации мы находим, что в традиционной версии диаграммы ЦВ Герцшпрунга-Рассела планетарные туманности расположены между двумя вертикальными линиями на рисунке 18, представляющими соответственно 100.000°К и 30.000°К. Нанесенные точки – это расположения планетарных туманностей в таблице Г. О. Абелля.[95] Все точки укладываются внутри температурных пределов, определенных конкретными линиями.

В целях понимания расположений и эволюционных изменений, показанных на рисунке 18, нам следует рассмотреть некоторые открытия предыдущих томов данной серии в связи с естественными единицами. Согласно фундаментальным постулатам теории вселенной движения, базовая составляющая вселенной – движение -  ограничена дискретными единицами. Поскольку все физические феномены в этой вселенной являются движениями, комбинациями движений или связью между движениями, из дискретной природы единиц движения следует, что все эти второстепенные феномены тоже должны ограничиваться дискретными единицами.

Базовые единицы пространства, времени, массы, энергии и так далее оценены в томе 1. Однако такие простые единицы не применяются напрямую к сложным феноменам. Здесь обычно используется составная единица – комбинация простых первичных единиц. Например, первичная единица пространства оценивалась как 4.56x10-6 см. Но внутри единицы пространства имеются составные движения, в которых пространственные единицы модифицируются посредством комбинаций единиц времени. В результате феномены в данном регионе не связаны с простыми единицами пространства, а с составной (или модифицированной) единицей пространства, равной 0,0064 полноразмерной естественной единицы, или 2.92x10-8 см.

Из ограничений применимости дискретной единицы можно сделать следующий вывод. Когда мы сталкиваемся с важной величиной некоего вида, мы имеем дело с составной единицей или небольшим количеством подобных единиц. Обычно невозможно оценить составную единицу в терминах простых единиц, из которых она состоит, до тех пор, пока теоретические связи не прояснены в значительных деталях. Например, в случае с единицами пространства фактор 0,0064, относящийся к составной единице, состоящей из простых единиц, – это нечто, что можно определить только в том случае, если знать, где его искать. Развитие теории вселенной движения еще не достаточно применялось к количественным аспектам астрономических феноменов в целях оценки более чем ограниченного ряда составных астрономических единиц. Но просто знание, что некая конкретная величина является составной единицей или небольшим целым числом таких единиц, часто очень помогает.

В нашем примере мы можем воспользоваться характеристикой эволюционного паттерна шаровых звездных скоплений, уже упомянутой, но не обсужденной в главе 8.  Как указывалось, разница в светимости между положением А и положением В на диаграмме ЦВ (на логарифмической шкале) вдвое больше разницы между положением В и положением С. Ввиду того, что эти положения являются важными положениями в эволюционном паттерне, разница в величине между двумя из них представляет n составных единиц, где n – небольшое целое число.

Природа данной составной единицы еще не определена, но логарифмический масштаб величины позволяет предположить отношение размеров и ведет к догадке, что величины в точках В, С и А составляют 1, 2 и 3 соответственно. Конечно, на данной стадии теоретического развития и наличия информации наблюдений в данном выводе присутствует большой гипотетический компонент, но мы можем относиться к нему как к любой другой гипотезе; то есть развивать ее следствия и сравнивать их с наблюдением. Как мы увидим в последующем обсуждении, следствия этой гипотезы, фактически, согласуются  с доступной информацией наблюдений. В пределах выполненной корреляции гипотеза подтвердилась.

Ценность данной гипотезы в том, что она предлагает нам средства определения важных положений в сегменте белых карликов диаграммы ЦВ. В предыдущих томах установлено, что граница между движением в пространстве и движением во времени имеет конечную ширину, и что между последовательными уровнями единицы имеется две естественные единицы. Отсюда следует: Если, как мы выяснили, положение В соответствует одной единице движения в пространстве (мы можем сказать +1), тогда положение на единицу ниже на продолжении линии АВ соответствует нулю, а положение В' (на две единицы ниже) соответствует -1; то есть одной единице движения во времени. Тогда линия АРВ', параллельная линии ВС, эквивалентна линии главной последовательности для движения во времени.

Имея эту информацию, сейчас мы можем определить эволюционные пути планетарных звезд (рисунок 19) по сравнению с эволюционными путями  гигантских звезд. Линия ОАВ – это эволюционный паттерн гигантской звезды. Она имеет массу приблизительно 1,1 солнечных единиц, находясь в положении В.  Такая звезда возникает из меньшей массы, но наращивает материал, двигаясь по линии ОА, и достигает уровня массы 1,1. Это важный уровень плотности, когда звезда обретает способность сжиматься посредством своей же гравитации без помощи внешних сил. Сжатие приводит ее вниз в положение гравитационного равновесия в точке В.

Эта звезда, начавшая жизнь как красный гигант, пребывает в состоянии теплового равновесия; то есть излучает то же количества тепла, что и вырабатывает. Но ее плотность крайне низкая, намного ниже уровня стабильности. Эволюционный путь за пределами положения А, если не изменяется посредством приращения, идет по линии постоянной центральной температуры в направлении к главной последовательности – положению гравитационного равновесия. С другой стороны, ранний белый карлик уже пребывает в состоянии равновесия с точки зрения гравитации в пространстве, будучи слишком горячим, чтобы быть термально устойчивым. Поэтому звезда движется по линии гравитационного равновесия движения во времени к состоянию термального равновесия, эквивалентному главной последовательности движения в пространстве.

(Обратный) объем звезды белый карлик при любой данной температуре поверхности определяется массой. Поэтому более массивные звезды достигают уровня температуры 100.000°К, в то время как обратный объем, из которого они излучают (положение, которое будет обсуждаться позже в главе 12), больше, и светимость, соответственно, выше. Таким образом, входящие белые карлики распределяются на линии 100.000°К в соответствие с их массами.  На уровне 1,1, определенном как А' на рисунке 19, белый карлик занимает важное положение, похожее на положение критической плотности в точке А на пути гиганта. Белый карлик с 1,1 солнечных масс – это самая маленькая звезда, достигшая достаточной общей тепловой энергии для поддержания температуры поверхности 100.000°К в газообразном виде гравитационного равновесия.

Критическая масса звезды, возникшей в точке А', движется вниз по линии А'В', постепенно преобразовывая исходящие атомы из трехмерного движения во времени в одномерное движение во времени. Преобразование завершается в точке В'. Дальнейшее охлаждение преобразует одномерное движение во времени в точке В' в одномерное движение в пространстве в точке В. Поэтому и гигант и карлик одной и той же массы приходят в одинаковое положение на главной последовательности движения в пространстве.

Гигантские звезды, рост которых прекращается в точке между О и А, следуют пути ab, параллельному АВ, исчезая в точке b на главной последовательности. Звезды, продолжающие наращивать массу за пределами точки А, следуют другому эволюционному паттерну, что уже объяснялось. В регионе карлика это звезда с массой меньше 1,1 солнечных единиц и следующая другому паттерну эволюции, который будет объясняться в главе 12. Поскольку масса белого карлика постоянна во время движения по линии гравитационного равновесия, из этого следует, что каждая масса обладает своей линией равновесия. Следовательно, эквивалентом главной последовательности для движения во времени является ряд линий, параллельных линиям главной последовательности движения в пространстве.

Большие звезды, которые мы сейчас рассматриваем, возникли на температурной линии 100.000°К  выше положения А'. Такая звезда движется по пути a'b' из a', точки возникновения, в точку на линии В'В. Затем она превращается в движение в пространстве в точке В так же, как и звезда с массой 1,1. Но В не является положением температурного равновесия для более массивной звезды. Чтобы достичь положения температурной стабильности, требуется дальнейшее движение по главной последовательности. Конечное положение данной звезды на диаграмме ЦВ – это положение где-то между В и С – точное расположение, зависящее от массы.

На диаграмме движение от В к х, конечному положению, кажется аномальным, поскольку понижение температуры обычно соответствует движению вправо. Это еще одна демонстрация факта, что диаграммы ЦВ звезд разных классов или даже разных подклассов – это на самом деле разные диаграммы. Температура, соответствующая данному показателю цвета на главной последовательности движения в пространстве, намного ниже, чем на эквивалентном пути a'b' для движения во времени. Движение звезд Класса D влево после достижения главной последовательности движения в пространстве – не влияние температуры, а результат различия в значимости расположений на диаграмме. Охлаждение звезды в конечном расположении в точке х происходит при значительно более низкой температуре, чем в точке b', хотя она находится намного дальше влево.

Ввиду того, что белые карлики сжимаются скорее во времени, чем в пространстве, сжатие в пространстве за счет гравитационного движения в направлении галактического центра не влияет на звезды Класса D. Поэтому эволюционный путь, показанный на рисунке 19, совпадает с уровнем для шарового звездного скопления главной последовательности движения в пространстве, а не с положением звезд галактических полей. Однако конечное положение, обозначенное х, на главной последовательности движения в пространстве подвергается гравитационному сдвигу; и последняя фаза превращения из движения во времени в движение в пространстве включает как движение вверх на 0,8 величин, так и движение влево от В к х. Как отмечалось в главе 10, наблюдаемый паттерн Класса D – веское доказательство реальности гравитационного сдвига.

Полученная из наблюдений информация о двух классах относительно больших белых карликов, которые мы рассматривали, - горячих субкарликов и их преемников – центральных звезд планетарных туманностей, - очень ограничена, но положения на диаграмме ЦВ, указанные доступными данными, полностью соответствуют эволюционному паттерну, выведенному нами из теории. Пунктирная линия на рисунке 18 показывает расположения горячих субкарликов, предложенные М. и Г Бербиджами.[96] Указанная область явно соответствует теоретическим выводам. Как уже сообщалось, расположения репрезентативной группы планетарных туманностей, определенные на рисунке 18, тоже пребывают в теоретических пределах.

Из-за понижения температуры движение туманностей на диаграмме ЦВ, должно быть, по крайней мере, в общем, слева направо. (Это признают даже приверженцы традиционной астрономической теории. Смотри, например, диаграмму Пасачоффа.[97]) Дальнейшее подтверждение теоретических открытий можно получить посредством исследования соотнесения диаметров планет из списка Абелля с их расположениями на диаграмме. Рисунок 20 – это воспроизведение рисунка 18 с диаметрами в парсеках, показанными наряду с точками, указывающими расположения. Как и следовало ожидать, в свете разнообразия условий, в которых существуют туманности доступные наблюдению, индивидуальные величины широко варьируются необъяснимым образом, но общая тенденция ясна. Пренебрегая группой туманностей ниже линии А'В', предметом особого рассмотрения в главе 12, в левой половине выявленного региона туманностей имеется 16 туманностей со средним диаметром 84 парсека, и 7 туманностей диаметром 47 парсеков в правой половине.

Полученная из наблюдений информация о массах планетарных звезд минимальна, но та, что доступна, соответствует наличию нижнего предела 1,1 солнечных масс или, по крайней мере, не конфликтует с ним. Предлагалась масса, равная 1,2 солнечных масс.[98] Как уже отмечалось, масса одного из видов планетарных звезд, горячих субкарликов, определялась как 1,5 на той же самой шкале. В главе 13 мы увидим, что масса другой звезды, которую мы будет определять как бывшую (старую) планетарную звезду, вычислена как 2,1 солнечных масс. Для подтверждения теоретического минимума результатов слишком мало, но они указывают в этом направлении.

Ввиду нехватки эмпирической информации, в той или иной степени, существующей во всем диапазоне феномена белых карликов, вновь уместно привлечь внимание к факту, что надежность общих принципов и соотношений была и будет применяться к объяснению феноменов, уже прочно установленных в сферах физики, в которых фактические данные надежны и изобильны. Поэтому хотя соответствия между теорией и наблюдением, возможные в таких областях как белые карлики, слишком ограничены для обеспечения позитивного подтверждения надежности теоретических выводов, факта, что эти выводы совпадают с тем, что известно из наблюдений, достаточно, в связи с надежностью принципов, на которых они базируются, для установления сильной вероятности их корректности.

В главе 6 отмечалось, что некоторые звезды планетарных туманностей сейчас определяются как звезды Вольфа Рейе. Определение основывается на их высоких температурах и спектрах, похожих на спектры массивных звезд Вольфа-Рейе. В других отношениях эти объекты отличаются. Как описывали Смит и Аллер, считается, что центральные звезды планетарных туманностей имели массы, близкие к солнечным, и абсолютные величины ниже -3, в то время как звезды Вольфа-Рейе имели в среднем десять солнечных масс и абсолютные величины ярче -4. Сравнение типичных звезд двух данных классов приводит авторов к выводу, что они обладают “абсолютно разным эволюционным статусом”. Они признают, что “потрясены тем, как много разных стадий эволюции могут приводить к форме спектра Вольфа-Рейе”.[99]

“Дальнейшая проблема, – говорит Анна Б. Андерхил, – понять, почему такое физическое состояние может присутствовать в жизни массивной звезды (звезды Вольфа-Рейе Популяции 1) и позже в жизни звезды небольшой массы (звезды Вольфа-Рейе популяции диска)”.[100] Эта проблема решена нашими открытиями, что планетарная стадия следует почти сразу же после стадии Вольфа-Рейе; то есть настоящая звезда Вольфа-Рейе – звезда позднего периода перед взрывом, в то время как центральная звезда планетарной туманности, которую путают со звездой Вольфа-Рейе,  - звезда раннего периода после взрыва. Бесспорно, сходство спектров обусловлено очень высокими температурами в обоих случаях и присутствием в обоих классах звезд материи из звездного интерьера, вынесенного на поверхность деятельностью взрыва.

Согласно общему описанию цикла белых карликов, приведенного в главе 4, и определению эволюционного паттерна на рисунке 19, белые карлики движутся назад в расположения на главной последовательности движения в пространстве. Сейчас мы отследили путь одной группы таких звезд на линиях, параллельных главной последовательности от положения их входа в наблюдаемый регион до положений вблизи низкотемпературного предела 30.000°К. Как уже указывалось, следующее движение будет движением вверх в направлении главной последовательности. Однако прежде чем обсудить природу изменения, происходящего в конечной стадии карлика, было бы желательно рассмотреть еще одну группу звезд белых карликов, которая, тоже, подвергается конечному переходу в материальный статус.

 


[88] Kudritzki and Simon, Astronomy and Astrophysics, Dec. 1, 1978.

[89] Burbidge, M. and G., Scientific American, June 1961.

[90] Hunger, K., et al., Astronomy and Astrophysics, March I, 1981.

[91] Kaler, James B., Sky and Telescope, Feb. 1982.

[92] Liller and Liller, Scientific American, Apr. 1963.

[93] Burnham, Robert, Jr., op. cit., p. 2120.

[94] Liller and Liller, Scientific American, Apr. 1963.

[95] Abell, G. O., Astrophysical Journal, Apr. 1966.

[96] Burbidge, M. and G., Scientific American, June 1961.

[97] Pasachoff, Jay M., op. cit., p. 143.

[98] Aller and Liller, Nebulae and Interstellar Matter, edited by Middlehurst and Aller, Univ. of Chicago Press, 1968, p. 558.

[99] Smith and Aller, Astrophysical Journal, Mar. 1, 1971.

[100] Underhill, Anne B., Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 1968.



Эзотерические консультации он-лайн

Комментарии: (0)   Оценка:
Пока комментариев нет

Все права защищены (с) divinecosmos.e-puzzle.ru

Сайт Дэвида Уилкока

Яндекс.Метрика



Powered by Seditio