Субраманьян Чандрасекар

Краткая биография

Жизнь и работа

Субраманьян Чандрасекар родился 19 октября 1910 года в Лахоре, который тогда входил в Британскую Индию. Его семья происходила из Южной Индии; дядей Чандрасекара был физик Чандрасекхара Венката Раман, будущий лауреат Нобелевской премии. После учёбы в Мадрасе Чандрасекар отправился в Кембридж, где оказался в центре быстро развивавшейся квантовой физики.

Одной из главных задач астрофизики было понять судьбу звезды после исчерпания ядерного топлива. Белые карлики уже были известны как чрезвычайно плотные звёздные остатки. Квантовая механика объяснила, почему сжатие не продолжается бесконечно: электроны создают давление вырождения, которое может противостоять гравитации даже при низкой температуре.

Чандрасекар заметил, что при очень высокой плотности электроны должны двигаться релятивистски. Он объединил квантовую статистику с специальной теорией относительности и получил неожиданный результат: существует максимальная масса, выше которой электронное давление вырождения уже не способно удержать белый карлик от дальнейшего гравитационного коллапса.

Первые расчёты он начал ещё во время морского путешествия из Индии в Англию в 1930 году. В 1931 году Чандрасекар опубликовал работу о максимальной массе идеального белого карлика. Позднее значение предела было уточнено; для типичного химического состава оно составляет примерно 1,4 массы Солнца.

Результат встретил серьёзное сопротивление. Особенно резко против него выступил знаменитый британский астрофизик Артур Эддингтон, считавший физически неприемлемым вывод о том, что достаточно массивный звёздный остаток должен продолжить коллапс. Спор не опроверг расчёты Чандрасекара, но надолго затормозил их широкое признание.

Позднейшее развитие ядерной физики и наблюдательной астрономии показало, что предел действительно является ключевой границей. Если остаточное ядро звезды слишком массивно для белого карлика, дальнейшая эволюция может привести к нейтронной звезде или, при ещё большей массе, к чёрной дыре. Предел Чандрасекара также играет важную роль в понимании термоядерных сверхновых типа Ia.

Научная работа Чандрасекара не ограничивалась белыми карликами. В течение десятилетий он последовательно занимался звёздной динамикой, переносом излучения, гидродинамической устойчивостью, вращающимися жидкими телами и математической теорией чёрных дыр. Он часто выбирал большую тему, разрабатывал её много лет, писал фундаментальную монографию и затем переходил к новой области.

Большую часть карьеры Чандрасекар провёл в Чикагском университете. Он также много лет редактировал Astrophysical Journal. В 1983 году он разделил Нобелевскую премию по физике с Уильямом Фаулером за теоретические исследования физических процессов, определяющих строение и эволюцию звёзд.

История Чандрасекара показывает, что математический вывод может предшествовать наблюдательному подтверждению на десятилетия. Он не «открыл чёрные дыры» и не предсказал все варианты коллапса звёзд, но его расчёт установил фундаментальную границу, после которой обычный белый карлик физически невозможен.