Hvad er radius for en hvid dværg med masse 1,5 solenheder?

Forståelse af hvide dværge

* degenereret sag: Hvide dværge er utroligt tætte genstande sammensat af degenereret stof. Elektroner pakkes så tæt, at de modstår yderligere komprimering på grund af Pauli -ekskluderingsprincippet.

* Mass-radius-forhold: Der er et stærkt omvendt forhold mellem en hvid dværgs masse og dens radius. Hvide dværge med højere masse er * mindre * på grund af den stærkere tyngdekraft, der komprimerer det degenererede stof.

estimering af radius

Selvom der ikke er nogen enkel formel til beregning af radius for en hvid dværg direkte, kan vi bruge en forenklet tilnærmelse baseret på mass-radius-forholdet:

r ≈ (m/msun)^(-1/3) * rsun

Hvor:

* r er radius for den hvide dværg

* m er massen af ​​den hvide dværg (i solenheder)

* msun er solens masse

* rsun er solens radius

Beregning:

1. tilslut massen: M =1,5 msun

2. Erstatningsværdier: R ≈ (1,5/1)^(-1/3) * rsun

3. Beregn: R ≈ 0,82 * rsun

Resultat:

Radius af en hvid dværg med 1,5 solmasser er cirka 0,82 gange solens radius .

Vigtige noter:

* Forenklet tilnærmelse: Dette er en grov tilnærmelse. Den faktiske radius ville være lidt anderledes på grund af den komplekse fysik af degenereret stof og påvirkningen af ​​sammensætningen af ​​den hvide dværg (f.eks. Carbon-oxygen vs. helium hvid dværg).

* chandrasekhar grænse: Den maksimale masse, som en hvid dværg kan have, er omkring 1,44 solmasser (Chandrasekhar -grænsen). Hvis en hvid dværg overstiger denne grænse, vil den kollapse i en neutronstjerne eller muligvis et sort hul.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have mig til at forklare fysikken bag Mass-Radius-forholdet mere detaljeret!