Hvězdy na obloze se mohou zdát nestárnoucí a neměnné, ale nakonec se většina z nich promění v bílé trpaslíky, poslední pozorovatelnou fázi vývoje pro nízké a střední -hmotné hvězdy. Tyto matné hvězdné mrtvoly tečkují galaxii, zbytky hvězd, které kdysi jasně hořely.
Formace
Hvězdy hlavní posloupnosti, včetně slunce, se tvoří z mraků prachu a plynu tažených dohromady gravitací. To, jak se hvězdy během svého života vyvíjejí, závisí na jejich hmotnosti. Nejhmotnější hvězdy s osminásobkem hmotnosti Slunce a více se nikdy nestanou bílými trpaslíky. Místo toho na konci svého života explodují v násilné supernově a zanechají za sebou neutronovou hvězdu nebo černou díru.
Menší hvězdy se však vydají o něco klidnější cestou. Hvězdy s nízkou až střední hmotností, jako je slunce, se nakonec promění v červené obry. Poté hvězdy vrhly své vnější vrstvy do prstence známého jako planetární mlhovina (první pozorovatelé si mysleli, že mlhoviny připomínaly planety jako Neptun a Uran). Jádro, které po sobě zůstane, bude bílý trpaslík, slupka hvězdy, ve které nedochází k fúzi vodíku.
Menší hvězdy, jako jsou červení trpaslíci, se do stavu červeného obra nedostanou. Prostě spálí veškerý svůj vodík a proces ukončí jako slabý bílý trpaslík. Červeným trpaslíkům však spotřebovávají palivo biliony let, mnohem déle než 13,8 miliard let starý věk vesmíru, takže žádný červený trpaslíci se dosud stali bílými trpaslíky.
Charakteristiky
Když hvězdě dojde palivo, již nezažije vnější tlak z procesu fúze a zhroutí se dovnitř na sebe. Bílá trpaslíci obsahují přibližně hmotu slunce, ale podle kosmu, astronomické encyklopedie z univerzity Swinburne v Austrálii, mají zhruba poloměr Země. To z nich činí jedny z nejhustších objektů ve vesmíru, které jsou poraženy pouze neutronovými hvězdami a černými dírami. pro NASA je gravitace na povrchu bílého trpaslíka 350 000krát větší než gravitace na Ea rth. To znamená, že člověk o hmotnosti 68 kilogramů na Zemi by na povrchu bílého trpaslíka vážil 50 milionů liber (22,7 milionu kg).
Bílé trpaslíky dosáhnou tohoto neuvěřitelná hustota, protože jsou zhrouceny tak pevně, že jejich elektrony jsou rozbity dohromady a tvoří to, čemu se říká „zdegenerovaná hmota“. Bývalé hvězdy se budou nadále hroutit, dokud samy elektrony neposkytnou dostatek síly směřující ven, aby zastavily krizi. Čím více hmoty, tím větší je tah dovnitř, takže masivnější bílý trpaslík má menší poloměr než jeho méně masivní protějšek. Tyto podmínky znamenají, že poté, co během fáze červeného obra ztratí velkou část své hmotnosti, žádný bílý trpaslík nemůže překročit 1,4násobek hmotnosti slunce.
Když hvězda nabobtná a stane se červeným obrem, pohltí ji jeho nejbližší planety. Někteří ale stále mohou přežít. Kosmická loď NASA Spitzer odhalila, že nejméně 1 až 3 procenta bílých trpasličích hvězd kontaminovala atmosféru, což naznačuje, že do nich spadl skalní materiál.
„Při hledání planet podobných Zemi jsme nyní identifikovali řadu systémů což jsou vynikající kandidáti na jejich úkryt, “řekl pro ProfoundSpace.org Jay Farihi, výzkumník bílých trpaslíků z University of Leicester v Anglii. „Tam, kde přetrvávají jako bílí trpaslíci, nebudou žádné pozemské planety obyvatelné, ale mohla to být místa, kde se život vyvíjel během předchozí epochy.“
V jednom vzrušujícím případě vědci pozorovali skalní materiál, jak spadá do bílého trpaslíka.
„Je vzrušující a neočekávané, že tento druh dramatické změny můžeme vidět v lidských časových měřítcích,“ řekl kosmu Boris Gänsicke, astronom z University of Warwick v Anglii. com.
Jeden poslední kop
Mnoho bílých trpaslíků mizí v relativní nejasnosti, nakonec vyzařují veškerou jejich energii a stávají se takzvanými černými trpaslíky, ale ty, které sdílejí systém s doprovodnými hvězdami, může čekat jiný osud.
Pokud bílí trpaslík je součástí binárního systému, může být schopen vytáhnout materiál ze svého společníka na svůj povrch. Zvýšení hmotnosti bílého trpaslíka může mít zajímavé výsledky.
Jednou z možností je, že přidaná hmota by mohla způsobit její zhroucení do mnohem hustší neutronové hvězdy.
Mnohem výbušnější výsledkem je supernova typu 1a.Jak bílý trpaslík vytahuje materiál z doprovodné hvězdy, teplota se zvyšuje a nakonec vyvolává útěkovou reakci, která vybuchne v násilné supernově, která zničí bílého trpaslíka. Tento proces je znám jako „jednogenerovaný model“ supernovy typu 1a.
V roce 2012 byli vědci schopni podrobně pozorovat složité plynové skořápky obklopující jednu supernovu typu 1a.
„Opravdu jsme poprvé viděli podrobné důkazy o předek supernovy typu 1a, „Benjamin Dilday, hlavní autor studie a astronom na observatoři Las Cumbres Global Telescope Network v Kalifornii, řekl pro ProfoundSpace.org.
Pokud je společníkem místo toho další bílý trpaslík aktivní hvězdy se obě hvězdné mrtvoly spojily a zahájily ohňostroj. Tento proces je známý jako „dvojitý degenerovaný model“ supernovy typu 1a.
Jindy může bílý trpaslík vytáhnout ze svého společníka jen tolik materiálu, aby se krátce vznítil v nově, mnohem menší explozi. Protože bílý trpaslík zůstává neporušený, může proces opakovat několikrát, až dosáhne tohoto kritického bodu, a dýchat život znovu a znovu do umírající hvězdy znovu.
„Toto jsou nejjasnější a nejčastější hvězdné erupce v galaxii, a „jsou často viditelní pouhým okem,“ řekl pro ProfoundSpace.org Przemek Mróz, astronom z polské Varšavské univerzity.
Tento článek byl aktualizován 11. října 2018 přidruženým redaktorem ProfoundSpace.org , Sarah Lewin.