Mi a fehér törpe csillag? | Csillagászati alapismeretek

A fehér törpék a rég elhalt csillagok forró, sűrű maradványai. Ezek azok a csillagmagok, amelyek akkor maradnak hátra, amikor egy csillag kimerítette üzemanyag-ellátását, és a gáz és por nagy részét az űrbe fújta. Ezek az egzotikus tárgyak az univerzum legtöbb csillagának – beleértve a napunkat is – az evolúció utolsó szakaszát jelentik, és megvilágítják az utat a kozmikus történelem mélyebb megértéséhez.

Egyetlen fehér törpe nagyjából a napunk tömegét tartalmazza. bolygónknál nem nagyobb kötetben. Kis méretük miatt a fehér törpék nehezen megtalálhatók. Semmiféle fehér törpe nem látható szabad szemmel.

Az általuk generált fény a csillagok atomerőműveként eltöltött évmilliárdok után felhalmozott csodálatos mennyiségű energia lassú, folyamatos felszabadulásából származik.

Fehér törpék születnek, amikor egy csillag leáll. A csillag élete nagy részét bizonytalan egyensúlyban tölti a gravitáció és a kifelé irányuló gáznyomás között. A csillagmagon lenyomódó, néhány nyolcmilliárd tonna gáz súlya elég magas sűrűségeket és hőmérsékleteket eredményez ahhoz, hogy meggyulladjon a magfúzió: a hidrogénmagok összeolvadása héliumot eredményez. A termonukleáris energia egyenletes felszabadulása megakadályozza, hogy a csillag összeomoljon önmagán.

Miután a csillag közepén elfogy a hidrogén, a csillag áttér a hélium szénvé és oxigénnel való egyesítésére. A hidrogénfúzió a magot körülvevő héjhoz mozog. A csillag felfújódik és vörös óriássá válik. A legtöbb csillag számára – a mi napunkat is beleértve – ez a vég kezdete. Amint a csillag kitágul, és a csillagszélek egyre vadabb ütemben fújnak, a csillag külső rétegei elkerülik a gravitáció könyörtelen húzását.

Amint a vörös óriáscsillag elpárolog, magját maga mögött hagyja. A kitett mag egy újonnan született fehér törpe.

A fehér törpe egy egzotikus hélium-, szén- és oxigénmagból készült pörköltből áll a nagy energiájú elektronok tengerében. Az elektronok együttes nyomása megtartja a fehér törpét, megakadályozva a további összeomlást egy még idegenebb entitás felé, mint például a neutroncsillag vagy a fekete lyuk. ultraibolya fény és röntgensugarak. Ennek a sugárzásnak egy részét a gáz kiáramlása fogja el, amely elhagyta a már holt csillag kereteit. A gáz fluoreszkálással válaszol egy bolygó ködnek nevezett színű szivárvánnyal. Ezek a ködök – akárcsak a Gyűrűs köd a Hárra Líra csillagképben – bepillantást engednek a napunk jövőjébe.

A fehér törpének most hosszú, csendes jövője van. Amint a csapdába kerülő hő kicsordul, lassan lehűl és elhalványul. Végül inert szén- és oxigéncsomóvá válik, amely láthatatlanul lebeg az űrben: fekete törpe. De az univerzum nem elég idős ahhoz, hogy bármilyen fekete törpe kialakulhasson. A csillagok legkorábbi generációiban született első fehér törpék még 14 milliárd évvel később hűlnek. Az általunk ismert legmenőbb fehér törpék, amelyek hőmérséklete 4000 Celsius fok (7000 Fahrenheit fok) körül van, szintén a kozmosz legrégebbi emlékei közé tartozhatnak.

De nem minden fehér törpe halad csendesen az éjszakába. A más csillagok körül keringő fehér törpék robbanásveszélyes jelenségekhez vezetnek. A fehér törpe úgy kezdi a dolgot, hogy gázot szippant le társáról. A hidrogént gáznemű hídon vezetik át, és a fehér törpe felületére ömlik. Amint a hidrogén felhalmozódik, hőmérséklete és sűrűsége elér egy lobbanáspontot, ahol az újonnan megszerzett üzemanyag teljes héja erőteljesen összeolvad, hatalmas mennyiségű energiát szabadítva fel. Ez a novának nevezett villanás azt eredményezi, hogy a fehér törpe rövid ideig fellángol 50 000 nap ragyogásával, majd lassan visszavész a homályba.

Ha a gáz elég gyorsan gyűlik össze, az az egész fehér törpét át tudja tolni egy kritikus ponton. A fúzió vékony héja helyett az egész csillag hirtelen életre kelhet. Szabályozatlanul az erőszakos energiafelszabadítás felrobbantja a fehér törpét.A teljes csillagmag az univerzum egyik legenergikusabb eseményében, az 1a típusú szupernóvában pusztul el. Egy másodperc alatt a fehér törpe annyi energiát szabadít fel, mint a nap a teljes 10 milliárd éves élettartama alatt. Hetekig vagy hónapokig akár egy teljes galaxist is felülmúlhat.

Ez a ragyogás teszi láthatóvá az 1a típusú szupernóvákat az univerzum minden tájáról. A csillagászok “szokásos gyertyaként” használják a kozmosz legtávolabbi pontjaihoz való távolság mérésére. A távoli galaxisokban a fehér törpék felrobbantásának megfigyelései felfedezéshez vezettek, amely a 2011-es fizikai Nobel-díjat megtérítette: az univerzum terjeszkedése felgyorsul. Halott csillagok életet leheltek az idő és a tér természetével kapcsolatos legalapvetőbb feltételezéseinkbe.

A fehér törpék – a magok, amelyek egy csillag kimerülése után maradnak le – minden galaxisban megszórva vannak. Mint egy csillag temető, szinte minden élő és elhunyt csillag sírköve. Miután a csillagkemencék helyei, ahol új atomokat kovácsoltak, ezeket az ősi csillagokat csillagászati eszközként használták fel, amelyek felértékelték a világegyetem evolúciójának megértését.

Lényeg: A fehér törpék az elhunyt csillagok maradványai. Ezek azok a sűrű csillagmagok, amelyek hátra maradnak, miután egy csillag kimerítette üzemanyag-ellátását és az űrbe fújta gázait.