Stjernerne på himlen kan virke tidløse og uforanderlige, men til sidst vil de fleste af dem blive til hvide dværge, det sidste observerbare stadie i evolutionen for lave og mellemstore -masse stjerner. Disse svage stjernekroppe prikker galaksen, rester af stjerner, der engang brændte lyse.
Formation
Hovedsekvensstjerner, inklusive solen, dannes fra skyer af støv og gas trukket sammen af tyngdekraften. Hvordan stjernerne udvikler sig gennem deres levetid afhænger af deres masse. De mest massive stjerner med otte gange solens masse eller mere bliver aldrig hvide dværge. I stedet for i slutningen af deres liv vil de eksplodere i en voldelig supernova og efterlade en neutronstjerne eller et sort hul.
Mindre stjerner vil dog tage en lidt mere beroligende vej. Stjerner med lav til medium masse, såsom solen, vil til sidst svulme op til røde giganter. Derefter kaster stjernerne deres ydre lag i en ring kendt som en planetarisk tåge (tidlige observatører troede, at tågerne lignede planeter som Neptun og Uranus). Kernen, der er efterladt, vil være en hvid dværg, en skorpe af en stjerne, hvor der ikke forekommer brintfusion.
Mindre stjerner, såsom røde dværge, når det ikke til den røde kæmpestat. De brænder simpelthen igennem alt deres brint og slutter processen som en svag hvid dværg, men det tager røde dværge billioner af år at forbruge deres brændstof, langt længere end universets 13,8 milliarder år gamle alder, så ingen rød dværge er endnu blevet hvide dværge.
Karakteristika
Når en stjerne løber tør for brændstof, oplever den ikke længere et udadgående skub fra fusionsprocessen, og den kollapser indad på sig selv. dværge indeholder omtrent solens masse, men har nogenlunde jordens radius, ifølge Cosmos, astronomicyklopædi fra Swinburne University i Australien. Dette gør dem til de tætteste objekter i rummet, kun slået ud af neutronstjerner og sorte huller. Ifølge for NASA er tyngdekraften på overfladen af en hvid dværg 350.000 gange tyngdekraften på Ea rth. Det betyder, at en person på 150 kilo (68 kg) på Jorden ville veje 22,7 millioner kg (22,7 millioner kg) på overfladen af en hvid dværg.
Hvide dværge når dette utrolig tæthed, fordi de kollapser så tæt, at deres elektroner knuses sammen og danner det, der kaldes “degenereret stof.” De tidligere stjerner vil fortsætte med at kollapse, indtil elektronerne selv giver nok af en udadgående kraft til at standse krisen. Jo mere masse, jo større træk indad, så en mere massiv hvid dværg har en mindre radius end dens mindre massive modstykke. Disse forhold betyder, at ingen hvid dværg, efter at have kørt meget af sin masse i den røde kæmpe fase, kan overstige 1,4 gange solens masse.
Når en stjerne svulmer op til at blive en rød kæmpe, opsluger den dens nærmeste planeter. Men nogle kan stadig overleve. NASAs Spitzer-rumfartøj afslørede, at mindst 1 til 3 procent af hvide dværgstjerner har forurenet atmosfærer, der antyder, at stenmateriale er faldet i dem.
“I jagten på jordlignende planeter har vi nu identificeret adskillige systemer som er fremragende kandidater til at huske dem, ”sagde Jay Farihi, en hvid dværgforsker ved University of Leicester i England, til Space.com. “Hvor de fortsætter som hvide dværge, vil eventuelle jordbaserede planeter ikke være beboelige, men kan have været steder, hvor livet udviklede sig under en tidligere epoke.”
I et spændende tilfælde har forskere observeret det stenede materiale, som det falder ned i den hvide dværg.
“Det er spændende og uventet, at vi kan se denne form for dramatiske forandringer på menneskelige tidsplaner,” fortalte Boris Gänsicke, en astronom ved University of Warwick i England, Space. com.
Et sidste spark
Mange hvide dværge forsvinder i relativ uklarhed og udstråler til sidst al deres energi og bliver såkaldte sorte dværge, men de, der deler et system med ledsagende stjerner, kan lide en anden skæbne.
Hvis den hvide dværg er en del af et binært system, kan det muligvis trække materiale fra sin ledsager op på overfladen. At øge den hvide dværgs masse kan have nogle interessante resultater.
En mulighed er, at den ekstra masse kan få den til at kollapse i en meget tættere neutronstjerne.
En langt mere eksplosiv resultatet er Type 1a supernova.Når den hvide dværg trækker materiale fra en ledsagerstjerne, stiger temperaturen og til sidst udløser en løbende reaktion, der detonerer i en voldelig supernova, der ødelægger den hvide dværg. Denne proces er kendt som en “enkelt-degenereret model” af en type 1a supernova.
I 2012 var forskerne i stand til nøje at observere de komplekse gasskaller, der omgiver en Type 1a supernova i detaljer.
“Vi så virkelig for første gang detaljeret dokumentation for forfædren til en Type 1a-supernova, “Benjamin Dilday, undersøgelsens hovedforfatter og en astronom ved Las Cumbres Observatory Global Telescope Network i Californien fortalte SPACE.com.
Hvis ledsageren i stedet er en anden hvid dværg af en aktiv stjerne smelter de to stjernelige sammen for at sparke fyrværkeriet af. Denne proces er kendt som en “dobbelt-degenereret model” af en type 1a supernova.
Andre gange kan den hvide dværg træk lige nok materiale fra sin ledsager til kort antændelse i en nova, en langt mindre eksplosion. Fordi den hvide dværg forbliver intakt, kan den gentage processen flere gange, når den når det kritiske punkt og puste liv tilbage i den døende stjerne igen og igen igen.
“Dette er de lyseste og mest hyppige stjernebrydninger i galaksen, og de “er ofte synlige med det blotte øje,” fortalte Przemek Mróz, en astronom ved Polens Warszawas universitet, Space.com.
Denne artikel blev opdateret den 11. oktober 2018 af Space.com Associate Editor , Sarah Lewin.