Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Теоретический звездный остаток
Theoretical stellar remnant
Чёрный карлик — это теоретический звездный остаток, а именно белый карлик, который остыл настолько, что перестал излучать значительное количество тепла или света. Поскольку время, необходимое белому карлику для достижения этого состояния, оценивается как превышающее текущий возраст Вселенной (13,8 миллиардов лет), в настоящее время не ожидается существования чёрных карликов во Вселенной. Температура самых холодных белых карликов является одним из наблюдательных ограничений на возраст Вселенной. Термин "чёрный карлик" также применяется к гипотетическим, остывшим на поздних стадиях коричневым карликам — субзвёздным объектам с недостаточной массой (менее приблизительно 0,07 солнечной массы) для поддержания ядерного синтеза водорода.
A black dwarf is a theoretical stellar remnant, specifically a white dwarf that has cooled sufficiently to no longer emit significant heat or light. Because the time required for a white dwarf to reach this state is calculated to be longer than the current age of the universe (13.8 billion years), no black dwarfs are expected to exist in the universe at the present time. The temperature of the coolest white dwarfs is one observational limit on the universe's age. The name "black dwarf" has also been applied to hypothetical late stage cooled brown dwarfs – substellar objects with insufficient mass (less than approximately 0.07 ) to maintain hydrogen burning nuclear fusion.
Формирование
Белый карлик – это то, что остаётся от звезды главной последовательности с низкой или средней массой (менее примерно 9–10 солнечных масс) после того, как она либо извергла, либо синтезировала все элементы, для которых у неё достаточно температуры для синтеза. Если бы чёрные карлики существовали, их было бы сложно обнаружить, поскольку, по определению, они излучали бы очень мало энергии. Однако их можно было бы обнаружить по их гравитационному влиянию. В 2012 году астрономы, используя 2,4-метровый телескоп обсерватории MDM, обнаружили несколько белых карликов, охлаждённых ниже (эквивалентно спектральному классу M0). Их возраст оценивается в 11–12 миллиардов лет. Поскольку далёкая будущая эволюция звёзд зависит от физических вопросов, которые недостаточно изучены, таких как природа тёмной материи и возможность и скорость распада протонов (существование которого ещё не доказано), точно неизвестно, сколько времени потребуется белым карликам, чтобы остыть до состояния чёрного карлика. Барроу и Типлер оценивают, что белому карлику потребуется 10¹⁵ лет для охлаждения до ; однако, если существуют слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), взаимодействие с этими частицами может поддерживать некоторые белые карлики значительно более тёплыми в течение примерно 10²⁵ лет.
A white dwarf is what remains of a main sequence star of low or medium mass (below approximately 9 to 10 solar masses ) after it has either expelled or fused all the elements for which it has sufficient temperature to fuse. If black dwarfs were to exist, they would be challenging to detect because, by definition, they would emit very little radiation. They would, however, be detectable through their gravitational influence. Various white dwarfs cooled below (equivalent to M0 spectral class) were found in 2012 by astronomers using MDM Observatory's 2.4 meter telescope. They are estimated to be 11 to 12 billion years old. Because the far future evolution of stars depends on physical questions which are poorly understood, such as the nature of dark matter and the possibility and rate of proton decay (which is yet to be proven to exist), it is not known precisely how long it will take white dwarfs to cool to blackness. Barrow and Tipler estimate that it would take 1015 years for a white dwarf to cool to ; however, if weakly interacting massive particles (WIMPs) exist, interactions with these particles may keep some white dwarfs much warmer than this for approximately 1025 years.
Будущее Солнца
Когда Солнце перестанет синтезировать гелий в своем ядре и сбросит свои внешние слои в виде планетарной туманности примерно через 8 миллиардов лет, оно превратится в белый карлик и, в конечном итоге, через триллионы лет перестанет излучать какое-либо свечение. После этого Солнце станет невидимым для наблюдателя с невооруженным глазом, исчезнув из оптического диапазона, даже если его гравитационное воздействие будет ощутимым. Предполагаемое время, необходимое Солнцу для остывания до состояния черного карлика, составляет не менее 10¹⁵ (1 квадриллион) лет, однако этот срок может быть значительно больше, если существуют слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP), как описано выше. Описанные явления рассматриваются как перспективный способ подтверждения существования WIMP и черных карликов.
Once the Sun stops fusing helium in its core and ejects its layers in a planetary nebula in about 8 billion years, it will become a white dwarf and also, over trillions of years, eventually will no longer emit any light. After that, the Sun will not be visible to the equivalent of the naked human eye, removing it from optical view even if the gravitational effects are evident. The estimated time for the Sun to cool enough to become a black dwarf is at least 1015 (1 quadrillion) years, though it could take much longer than this, if weakly interacting massive particles (WIMPs) exist, as described above. The described phenomena are considered a promising method of verification for the existence of WIMPs and black dwarfs.