Stjernene på himmelen kan virke tidløse og uforanderlige, men til slutt vil de fleste av dem bli til hvite dverger, det siste observerbare stadiet i evolusjonen for lave og mellomstore -massestjerner. Disse svake stjernekroppene prikker galaksen, rester av stjerner som en gang brant lyse.
Formasjon
Hovedsekvensstjerner, inkludert solen, dannes fra skyer av støv og gass trukket sammen av tyngdekraften. Hvordan stjernene utvikler seg gjennom livet, avhenger av massen. De mest massive stjernene, med åtte ganger solens masse eller mer, blir aldri hvite dverger. I stedet, på slutten av livet, vil de eksplodere i en voldsom supernova og etterlate seg en nøytronstjerne eller et svart hull.
Mindre stjerner vil imidlertid ta en litt mer beroligende vei. Stjerner med lav til middels masse, for eksempel solen, vil etter hvert hovne opp til røde giganter. Etter det kastet stjernene de ytre lagene i en ring kjent som en planetarisk tåke (tidlige observatører mente at tåken lignet planeter som Neptun og Uranus). Kjernen som blir etterlatt vil være en hvit dverg, et skall av en stjerne der ingen hydrogenfusjon forekommer.
Mindre stjerner, som røde dverger, kommer ikke til den røde gigantstaten. De brenner ganske enkelt gjennom alt hydrogenet sitt, og avslutter prosessen som en svak hvit dverg. Det tar imidlertid røde dverger billioner år å konsumere drivstoffet, langt lenger enn universets 13,8 milliarder år gamle alder, så ingen rød dverger har ennå blitt hvite dverger.
Kjennetegn
Når en stjerne går tom for drivstoff, opplever den ikke lenger et utadrettet press fra fusjonsprosessen, og den kollapser innover på seg selv. dverger inneholder omtrent solens masse, men har omtrent jordens radius, ifølge Cosmos, astronomi-leksikon fra Swinburne University i Australia. Dette gjør dem til de tetteste objektene i rommet, bare slått ut av nøytronstjerner og sorte hull. for NASA er tyngdekraften på overflaten av en hvit dverg 350 000 ganger tyngdekraften på Ea rth. Det betyr at en 68 kilo person på jorden ville veie 22,7 millioner kg på overflaten av en hvit dverg.
Hvite dverger når dette utrolig tetthet fordi de kollapses så tett at elektronene deres knuses sammen og danner det som kalles «degenerert materie.» De tidligere stjernene vil fortsette å kollapse til elektronene selv gir nok av en ytre pressende kraft til å stoppe knasingen. Jo mer masse, jo større trekk innover, så en mer massiv hvit dverg har en mindre radius enn sin mindre massive motstykke. Disse forholdene betyr at, etter å ha kastet mye av massen i løpet av den røde gigantfasen, ingen hvit dverg kan overstige 1,4 ganger solens masse.
Når en stjerne svulmer opp til å bli en rød kjempe, slukner den sine nærmeste planeter. Men noen kan fortsatt overleve. NASAs Spitzer-romfartøy avslørte at minst 1 til 3 prosent av hvite dvergstjerner har forurenset atmosfære som antyder at steinete materiale har falt i dem.
«I jakten på jordlignende planeter har vi nå identifisert en rekke systemer som er utmerkede kandidater til å havne dem, ”sa Jay Farihi, en hvit dvergforsker ved University of Leicester i England, til Space.com. «Der de vedvarer som hvite dverger, vil ikke alle jordiske planeter være beboelige, men kan ha vært steder der livet utviklet seg i løpet av en tidligere epoke.»
I et spennende tilfelle har forskere observert det steinete materialet som det faller inn i den hvite dvergen.
«Det er spennende og uventet at vi kan se denne typen dramatiske endringer på menneskelige tidsplaner,» sa Boris Gänsicke, en astronom ved University of Warwick i England, Space. com.
Et siste spark
Mange hvite dverger forsvinner i relativ uklarhet, og til slutt utstråler all sin energi og blir såkalte svarte dverger, men de som deler et system med følgesvenner, kan lide en annen skjebne.
Hvis den hvite dverg er en del av et binært system, det kan være i stand til å trekke materiale fra følgesvenn opp på overflaten. Å øke den hvite dvergmassen kan ha noen interessante resultater.
En mulighet er at den tilførte massen kan føre til at den kollapser til en mye tettere nøytronstjerne.
En langt mer eksplosiv resultatet er Type 1a supernova.Når den hvite dvergen trekker materiale fra en ledsagerstjerne, øker temperaturen, og til slutt utløser en rømningsreaksjon som detonerer i en voldsom supernova som ødelegger den hvite dvergen. Denne prosessen er kjent som en «enkelt degenerert modell» av en type 1a supernova.
I 2012 kunne forskere nøye observere de komplekse gassskallene som omgir en Type 1a-supernova i fin detalj.
«Vi så for første gang detaljert bevis på forfederen til en Type 1a-supernova, «Benjamin Dilday, studiens hovedforfatter og en astronom ved Las Cumbres Observatory Global Telescope Network i California, sa til SPACE.com.
Hvis følgesvenn er en annen hvit dverg i stedet av en aktiv stjerne, smelter de to stjernekroppene sammen for å sparke fyrverkeriet. Denne prosessen er kjent som en «dobbelt degenerert modell» av en supernova av type 1a.
Andre ganger kan den hvite dvergen trekk akkurat nok materiale fra ledsageren til å antennes kort i en nova, en langt mindre eksplosjon. Fordi den hvite dvergen forblir intakt, kan den gjenta prosessen flere ganger når den når det kritiske punktet og puste liv tilbake i den døende stjernen om og om igjen igjen.
«Dette er de lyseste og hyppigste utbruddene i galaksen, og de «er ofte synlige for det blotte øye,» sa Przemek Mróz, en astronom ved Polens Warszawas universitet, til Space.com.
Denne artikkelen ble oppdatert 11. oktober 2018 av Space.com Associate Editor , Sarah Lewin.