Zvezde belega pritlikavca, njihove različne oblike in vrednost za znanost

Ne sodite belega pritlikavca po njegovi velikosti

Ko se naše Sonce stara in se njegova velikost zmanjšuje, bo oblikovala malo belo pritlikavo zvezdo, končno stopnjo soncem podobnih zvezd. Ne sodite belega pritlikavega zvezdnika po njegovi velikosti!

# 1: Bele pritlikave zvezde so velikosti Zemlje, vendar imajo maso Sonca

Sirius B je eden prvih belih pritlikavcev, ki je le velikost Zemlje, zaradi česar je zvezda precej majhna.

Zvezdica belega pritlikavca Sirius B v primerjavi z Zemljo. Vir: ESA

In vendar mu uspe obiti približno enako maso kot naše Sonce, zaradi česar je veliko gostejša. Močno gravitacijsko polje Siriusa B je 350.000-krat večje od Zemljinega, kar pomeni, da bi človek s težo 68 kg na svoji površini tehtal 25 milijonov kg!

Znanstvena skupnost je pred stoletjem znanstveno skupnost menila, da je tako visoke gostote Arhiv Eddington lepo parafraziral, ko je odkril tako belega pritlikavca:

O zvezdah izvemo s sprejemanjem in interpretacijo sporočil, ki nam jih prinese njihova svetloba. Sporočilo Siriusove spremljevalke, ko je bilo dekodirano, je teklo: „Sestavljen sem iz materiala, ki je 3000 krat gostejši od vsega, kar ste kdaj naleteli; tona mojega materiala bi bila majhen nagelj, ki bi ga lahko postavili v vmesnik. " Kakšen odgovor lahko poda takšno sporočilo? Večina nas je leta 1914 odgovorila: "Utihni. Ne govori neumnosti. "

# 2: Bolj masiven je beli škrat, manjša je njegova velikost!

Mimo rdečega orjaškega odra in odvajanja vseh zunanjih plasti plina ostanki jedra zvezd, podobnih soncu, niso sposobni zliti snovi, da bi sprostili svetlobo in energijo. Gravitacija tako prevzame in zlepi elektrone v takih zvezdah, da bi dala visoko gostoto, po kateri so znani. Več težnosti zaradi večje mase, več drobljenja.

Bele pritlikave zvezde, ki jih je posnel vesoljski teleskop Hubble. Vir: Wikipedia

Da bi gravitacija še bolj stisnila belega pritlikavca, mora prisiliti vse elektrone, da zasedejo vse razpoložljive prostore (energijska stanja). Poleg tega kvantna mehanika ne bo več dopuščala, da bi gravitacija stisnila zvezdo: Paulijevo načelo izključevanja pravi, da nobena 2 elektrona ne moreta zasedati istega energijskega stanja. Ta zgornja meja gravitacije, ki lahko zdrobi belega pritlikavca, daje največjo maso, ki jo lahko ima, znana kot meja Chandrasekhar. Najmasivnejša bela pritlikava zvezda je tako najmanjša okoli.

# 3: Beli palčki lahko dejansko postanejo supernova!

Bele pritlikave zvezde včasih najdemo v tesnih binarnih sistemih, kjer je druga zvezda manj množična, kot je naše Sonce. Zaradi bližine teh zvezd in velikega gravitacijskega vleka belega pritlikavca potegne v materijo sopotnik!

Zvezdica belega pritlikavca, ki vleče snovi iz spremljevalne zvezde in tvori nabiralni disk. Vir: Wikipedia

Zadeva tvori diskrecijski disk okoli belega pritlikavca (zaradi ohranitve kotnega zaleta) in nanj začne padati z ogromno količino energije. Padajoča snov poveča gostoto belega pritlikavca. Če gostota prestopi največjo mejo stabilnosti belega pritlikavca (kot je razpravljeno zgoraj), povzroči odbeg od detonacije ogljikove fuzije, ki povzroči, da celotna zvezda postane supernova in v nekaj sekundah uniči celotno zvezdo.

# 4: Beli pritlikavci so lahko tudi pulsari!

Bela pritlikava zvezda AR Sco ima elektromagnetno polje 100 milijonov krat močnejše od Zemljinega in se vrti okoli sebe v samo 2 minutah. Tako močno magnetno polje proizvaja intenzivne svetilne žarke sevanja in delcev, ki streljajo svojo spremljevalno rdečo pritlikavo zvezdo, da v njem ustvari ogromen električni tok.

Tako močno polarizirano oddajanje sevanja, ki ga nadzoruje zvezdno magnetno polje, smo že prej videli le v nevtronskih zvezdah. Takšne zvezde se imenujejo pulsarji in zdaj se beli škratje prav tako uveljavljajo.

# 5: Beli palčki kot svetel vir gravitacijskih valov

Oddaljena 1600 svetlobnih let sta dva gosta bela pritlikavca zavita v spiralni ples okoli drugega, vsaka orbita pa traja le 5 minut. Sčasoma se bodo zrušili, da bi tvorili še gostejšo nevtronsko zvezdo, saj orbita nenehno razpada zaradi zakonov splošne relativnosti. To sprosti gravitacijske valove, kot so prikazani tukaj:

Bele pritlikave zvezde v binarnem sistemu RX J0806.3 + 1527 in njihova končna usoda. Vir: NASA

Pričakuje se, da je ta sistem eden najsvetlejših virov gravitacijskih valov, ki so ga poznali ljudje, in bo glavni cilj prihodnje opazovalnice vesoljskih gravitacijskih gravitacij LISA.

# 6: Bele pritlikavce je mogoče uporabiti za določitev starosti vesolja

Čeprav se beli palčki ne spojijo z energijo, da bi ustvarili toploto in svetlobo, njihova majhna površina pomeni, da se ohladijo zelo počasi in tako dolgo ostanejo vroče. Čim hladnejša je bela pritlikava zvezda, tem več časa je potrebno, da se ohladi, kot skodelica kave. Ker je Vesolje še precej mlado, so vsi znani beli palčki še vedno precej vroči in sijoče beli. Minilo bo več milijard let, da bo beli škrat zatemnil rdeče in začel umirati.

Ker hlajenje poteka počasneje in počasneje, bo minilo tri milijarde let, da bo beli škrat postal mrtev črni škrat. S pogledom na stopnjo hlajenja najstarejših belih palčkov tam je bil vesoljski teleskop Hubble uporabljen za določitev starosti vesolja. Rezultati so bili v skladu z drugimi ocenami za 13–14 milijard let.

Oh, in seizmološka opažanja belega pritlikavca kažejo, da so njihova jedra kristalizirana kot diamanti.

Zaključek

Beli palčki so zelo zanimivi in ​​omogočajo znanstvenikom preizkušanje najrazličnejših fizik.

Od preučevanja vrste supernov do določitve starosti Vesolja do prihodnjega opazovalnice gravitacijskih valov so beli pritlikavci edinstvene znanstvene vrednosti.

PS: Naredil sem raziskovalni projekt astrofizike na beli pritlikavi zvezdi v sistemu binarnih zvezd in preučeval njene rentgenske pulzacije. Sistem je fascinanten! : D