حد چاندراسخار Chandrasekhar limit

حد چاندراسخار (Chandrasekhar limit) بیشترین جرمی است که یک کوتولهٔ سفید می‌تواند داشته باشد؛ مقدار آن حدود ۱٫۴ برابر جرم خورشید است. ستارهٔ سفیدی که جرمش از این حد بگذرد، دیگر پایدار نمی‌ماند و یا به ستارهٔ نوترونی تبدیل می‌شود یا در انفجاری عظیم می‌ترکد.

این حد را سوبرامانیان چاندراسخار، فیزیکدان هندی‌تبار، در سال ۱۹۳۰ در سفر دریایی از هند به انگلستان محاسبه کرد. او برای این کشف در سال ۱۹۸۳ جایزهٔ نوبل فیزیک را گرفت.

حد چاندراسخار چگونه به وجود می‌آید؟

کوتولهٔ سفید با فشار تباهیدگی الکترون‌ها در برابر گرانش پایدار می‌ماند، پدیده‌ای کوانتومی که به ماده تباهیده مربوط است. هرچه جرم ستاره بیشتر باشد، این ستاره کوچک‌تر می‌شود و الکترون‌های درونش سرعتی نزدیک به سرعت نور می‌گیرند. در آن حالت، فشار تباهیدگی دیگر نمی‌تواند با گرانش مقابله کند و در حدود ۱٫۴ برابر جرم خورشید ستاره فرو می‌ریزد. مقدار دقیق به ترکیب شیمیایی ستاره بستگی دارد.

چرا این حد مهم است؟

این حد دو اثر بزرگ دارد. نخست، تعیین می‌کند کدام ستاره‌ها به کوتولهٔ سفید می‌رسند و کدام نه؛ ستاره‌هایی با جرم اولیهٔ بسیار بیشتر، فرایند ابرنواختر را طی می‌کنند. دوم، اگر کوتولهٔ سفیدی در یک ستارهٔ دوتایی از همدمش ماده بگیرد و به این حد برسد، انفجار ابرنواختر نوع Ia رخ می‌دهد. چون این انفجارها درخشندگی تقریباً یکسانی دارند، «شمع استاندارد» برای اندازه‌گیری فاصله‌های کیهانی‌اند و در کشف انرژی تاریک نقش کلیدی داشتند.

پرسش‌های رایج

### حد چاندراسخار چقدر است؟
حد چاندراسخار حدود ۱٫۴ برابر جرم خورشید است. این بیشینهٔ جرم یک کوتولهٔ سفید پایدار است.

### اگر کوتولهٔ سفید از حد چاندراسخار بگذرد چه می‌شود؟
اگر کوتولهٔ سفید از این حد بگذرد، فرو می‌ریزد. معمولاً این اتفاق به انفجار ابرنواختر نوع Ia یا تشکیل ستارهٔ نوترونی می‌انجامد.

### چرا ابرنواخترهای نوع Ia مهم‌اند؟
ابرنواخترهای نوع Ia درخشندگی تقریباً ثابتی دارند، پس برای اندازه‌گیری فاصلهٔ کهکشان‌ها مناسب‌اند. با آن‌ها تسریع انبساط جهان کشف شد.

### چاندراسخار چه کسی بود؟
سوبرامانیان چاندراسخار فیزیکدان و اخترفیزیکدان هندی‌تبار بود که در ۱۹۸۳ جایزهٔ نوبل فیزیک گرفت. او نخستین‌بار این حد را در ۱۹۳۰ محاسبه کرد.