Taivaan tähdet saattavat vaikuttaa ikääntymättömiltä ja muuttumattomilta, mutta lopulta suurin osa niistä muuttuu valkoisiksi kääpiöiksi, matalan ja keskisuuren kehityksen viimeiseksi havaittavaksi kehitysvaiheeksi -massa tähdet. Nämä hämärät tähtiruumot tähdittävät galaksia, tähtien jäänteitä, jotka kerran paloivat kirkkaina.
Muodostus
Pääsekvenssitähdet, mukaan lukien aurinko, muodostuvat pilvistä pölyn ja kaasun vetämä yhteen painovoiman avulla. Kuinka tähdet kehittyvät elinaikanaan, riippuu niiden massasta. Massiivisimmista tähdistä, joiden massa on kahdeksan kertaa suurempi kuin aurinko, ei koskaan tule valkoisia kääpiöitä. Sen sijaan heidän elämänsä lopussa ne räjähtävät väkivaltaisessa supernovassa jättäen taakseen neutronitähden tai mustan aukon.
Pienemmät tähdet kulkevat kuitenkin hieman rauhallisemmalla polulla. Matalan ja keskipitkän massan tähdet, kuten aurinko, turpoavat lopulta punaisiksi jättiläisiksi. Sen jälkeen tähdet irtoavat ulkokerroksensa renkaasta, joka tunnetaan planeettasumuna (varhaiset tarkkailijat ajattelivat, että sumuja muistuttavat planeettoja, kuten Neptunusta ja Uranusta). Jäljelle jäävä ydin on valkoinen kääpiö, tähtien kuori, jossa ei tapahdu vetyfuusiota.
Pienemmät tähdet, kuten punaiset kääpiöt, eivät pääse punaiseen jättiläistilaan. He yksinkertaisesti polttavat kaiken vedynsä ja päättävät prosessin himmeänä valkoisena kääpiönä.Punaisilla kääpiöillä on kuitenkin biljoonia vuosia aikaa kuluttaa polttoainettaan, paljon kauemmin kuin maailmankaikkeuden 13,8 miljardia vuotta vanha ikä, joten ei punaisia kääpiöistä on vielä tullut valkoisia kääpiöitä.
Ominaisuudet
Kun tähdestä loppuu polttoaine, se ei enää kokea fuusioprosessin ulkopuolista työntymistä ja se romahtaa sisäänpäin itseensä. kääpiöt sisältävät suunnilleen aurinkomassan, mutta niiden karkea säde on Maan mukaan, Cosmosin mukaan, Australian Swinburne-yliopiston tähtitieteen tietosanakirja, mikä tekee niistä avaruuden tiheimpiä esineitä, joita vain neutronitähdet ja mustat aukot voittavat. NASA: lle valkoisen kääpiön pinnan painovoima on 350 000 kertaa Ea: n painovoima rth. Tämä tarkoittaa, että 150 kiloa (68 kiloa) ihminen maan päällä painaa 50 miljoonaa puntaa (22,7 miljoonaa kiloa) valkoisen kääpiön pinnalla.
Valkoiset kääpiöt saavuttavat tämän uskomaton tiheys, koska ne ovat romahtaneet niin tiukasti, että niiden elektronit murskataan yhteen muodostaen niin kutsutun ”rappeutuneen aineen”. Entiset tähdet romahtavat, kunnes elektronit itse tuottavat tarpeeksi ulospäin painavaa voimaa murskauksen pysäyttämiseksi. Mitä enemmän massaa, sitä suurempi vetovoima on sisäänpäin, joten massiivisemmalla valkoisella kääpiöllä on pienempi säde kuin sen vähemmän massiivisella vastineella. Nämä olosuhteet tarkoittavat, ettei yksikään valkoinen kääpiö voi irrottaa suuren osan massastaan punaisen jättiläisvaiheen aikana 1,4-kertaisesti auringon massasta.
Kun tähti turpoaa punaiseksi jättiläiseksi, se nielaisee sen lähimmät planeetat. Mutta jotkut voivat silti selviytyä. NASA: n Spitzer-avaruusalus paljasti, että vähintään 1-3 prosentilla valkoisista kääpiötähdistä on saastuneita ilmakehiä, jotka viittaavat siihen, että kivimateriaalia on pudonnut niihin.
”Etsimme maapallon kaltaisia planeettoja, olemme nyt tunnistaneet lukuisia järjestelmiä. jotka ovat erinomaisia ehdokkaita niiden sijoittamiseksi ”, Jay Farihi, valkoinen kääpiötutkija Leicesterin yliopistosta Englannista, kertoi Space.com-sivustolle. ”Jos maapallot pysyvät valkoisina kääpiöinä, ne eivät ole asutuskelpoisia, mutta ne ovat saattaneet olla paikkoja, joissa elämä kehittyi edellisen aikakauden aikana.”
Eräässä jännittävässä tapauksessa tutkijat ovat havainneet kivimateriaalin sellaisenaan kuuluu valkoiseen kääpiöön.
”On jännittävää ja odottamatonta, että voimme nähdä tällaisen dramaattisen muutoksen ihmisen aikatauluissa”, Boris Gänsicke, tähtitieteilijä Warwickin yliopistosta Englannista, kertoi avaruudelle. com.
Viimeinen potku
Monet valkoiset kääpiöt haalistuvat suhteellisen hämärtyneiksi, säteilevät lopulta kaiken energiansa ja muuttuvat ns. Mustiksi kääpiöiksi, mutta ne, joilla on systeemi kumppanitähtien kanssa, saattavat kohdata toisen kohtalon.
Jos valkoinen kääpiö on osa binaarijärjestelmää, se voi pystyä vetämään materiaalia kumppaniltaan pintaan. Valkoisen kääpiön massan kasvattamisella voi olla mielenkiintoisia tuloksia.
Yksi mahdollisuus on, että lisätty massa voi aiheuttaa sen romahtamisen paljon tiheämmäksi neutronitähdeksi.
Paljon räjähtävämpi tuloksena on tyypin 1a supernova.Kun valkoinen kääpiö vetää materiaalia kumppanitähdestä, lämpötila nousee, mikä lopulta laukaisee pakenevan reaktion, joka räjähtää väkivaltaisessa supernovassa, joka tuhoaa valkoisen kääpiön. Tämä prosessi tunnetaan tyypin 1a supernovan ”yhden degeneraation mallina”.
Vuonna 2012 tutkijat pystyivät tarkkailemaan tarkkaan yhtä tyypin 1a supernovaa ympäröiviä monimutkaisia kaasukuoria.
”Näimme todella ensimmäistä kertaa yksityiskohtaisia todisteita tyypin 1a supernovan esivanhempi ”Benjamin Dilday, tutkimuksen johtava kirjoittaja ja tähtitieteilijä Las Cumbres Observatory Global Telescope Networkissa Kaliforniassa kertoi SPACE.com-sivustolle.
Jos seuralaisena on toinen valkoinen kääpiö sen sijaan. aktiivisen tähden tähtien kaksi ruumiita sulautuvat yhdessä ilotulitteiden käynnistämiseksi. Tämä prosessi tunnetaan tyypin 1a supernovan ”kaksois-degeneroituneena mallina”.
Muina aikoina valkoinen kääpiö voi vedä seuralaiselta juuri niin paljon materiaalia, että se syttyy hetkeksi novassa, paljon pienemmässä räjähdyksessä. Koska valkoinen kääpiö pysyy ehjänä, se voi toistaa prosessin useita kertoja saavuttaessaan kyseisen kriittisen pisteen hengittäen elämää takaisin kuolevaan tähtiin uudestaan ja uudestaan uudelleen.
”Nämä ovat kirkkaimpia ja yleisimpiä tähtien purkauksia galaksissa, ja ne ”näkyvät usein paljaalla silmällä”, kertoi Puolan Varsovan yliopiston tähtitieteilijä Przemek Mróz Space.com-sivustolle.
Space.com Associate Editor päivitti tämän artikkelin 11. lokakuuta 2018. , Sarah Lewin.