Фазовые диаграммы бинарных ионных смесей и остывание белых карликов

Д. А. Байко

ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Политехническая ул., 26, Санкт-Петербург 194021, Россия

Благодаря уникальным характеристикам миссии Gaia, появилась возможность исследовать физику и эволюцию белых карликов (БК) в беспрецедентных подробностях. Так, было выявлено, что ∼ 6% сверхмассивных БК испытывают загадочную задержку остывания на ∼ 8 млрд. лет. Несмотря на их большую массу, эти БК, вероятно, имеют C/O-ядра и находятся в процессе кристаллизации. Стандартные источники тепловой энергии недостаточны для объяснения задержки. Современные модели эффекта предполагают высвобождение гравитационной энергии при седиментации или дистилляции 22Ne. Однако, требуемое содержание 22Ne оказывается в 2 – 4 раза больше, чем предсказывает стандартная теория эволюции звёзд. В связи с этими явлениями мы рассмотрели фазовые диаграммы бинарных ионных смесей с учётом последних достижений в понимании термодинамики квантовой однокомпонентной плазмы. Мы проследили превращение азеотропной фазовой диаграммы в перитектическую и эутектическую с увеличением отношения зарядов ионов. Показано, что для некоторых Z2/Z1 ионные квантовые эффекты могут привести к качественной перестройке фазовой диаграммы, что может быть важно для модели аномального остывания БК с дистилляцией 22Ne. Для твёрдых C/O и O/Ne смесей обнаружены обширные области несмешиваемости. Области чувствительны к составу и физике бинарной смеси, сильно различаясь для C/O и O/Ne смесей. Когда материя остывает до температуры несмешиваемости, происходит расслаивание более и менее плотных твердых растворов, что может представлять собой значительный резервуар гравитационной энергии.

Литература

D.A. Baiko, Mon. Not. R. Astron. Soc. 517, 3962 (2023) [arXiv:2209.11563]
[Назад к программе] [Семинары - основная страница] [Сектор теоретической астрофизики] [ФТИ им. А.Ф.Иоффе]

Страница создана 11 января 2023 г.