Од звезда до белих патуљака: Сага о сунчевој звезди

Бијели патуљци су знатижељни предмети. Они су мали и не баш масивни (отуда и „патуљасти“ део имена) и зраче углавном белом светлошћу. Астрономи их такође називају "дегенерираним патуљцима", јер су они заиста остаци звјезданих језгара који садрже веома густу, "дегенерирану" материју.

Многе звезде се претварају у беле патуљке као део њихове "старости". Већина њих је почела као звезде сличне нашем Сунцу. Чини се прилично чудно да би се наше Сунце некако претворило у чудну, смањујућу мини звезду, али то ће се догодити милијардама година од сада. Астрономи су видели ове чудне мале објекте широм галаксије. Они чак знају шта ће им се догодити док се охладе: постаће црни патуљци.

Да бисте разумели беле патуљке и како се формирају, важно је знати животне циклусе звезда. Општа прича је прилично једноставна. Ове џиновске кључеве прегрејаних гасова формирају се у облацима гаса и сјаје енергијом нуклеарне фузије. Они се мењају током свог живота, пролазећи кроз различите и веома занимљиве фазе. Већину свог живота проводе претварајући водоник у хелијум и производећи топлоту и светлост. Астрономи приказују ове звезде на графикону званом тхе

Једном када звезде постану одређено доба, прелазе се у нове фазе постојања. Коначно, они на неки начин умиру и остављају иза себе фасцинантне доказе о себи. Постоје неке стварно егзотично предмети који заиста масивне звезде еволуирају да постају, на пример Црне рупе и неутронске звезде. Други завршавају свој живот као другачија врста објекта која се назива бели патуљак.

Како звезда постаје бели патуљак? Њен еволутивни пут зависи од његове масе. Звезда велике масе - једна са осам или вишеструко већом од масе Сунца у времену док је на главном низу - експлодираће као супернова и створити неутронску звезду или црну рупу. Наше Сунце није масивна звезда, па звезде веома сличне њему постају бели патуљци, а то укључује и Сунце, звезде ниже масе од Сунца и друге које су негде између масе Сунца и масе Сунца суперјунаци.

Звезде ниске масе (оне са око половине Сунчеве масе) толико су лагане да им језгре никада не постану довољно топле да би хелијум топио у угљеник и кисеоник (следећи корак након фузије водоника). Једном када водонично гориво звезде мале масе истекне, њено језгро не може да одоли тежини слојева изнад ње и све се сруши унутра. Оно што остане од звезде ће се затим компресовати у хелијумски бели патуљак - објекат направљен углавном од језгара хелијума-4

Колико дуго било која звезда преживљава, директно је пропорционална њеној маси. Звездама ниске масе које постају хелијум-беле патуљасте звезде требало би дуже него што су биле старе универзум да стигну до свог коначног стања. Хладе се веома, веома споро. Стога нико није видео да се потпуно охлади, а ове чудне звезде су прилично ретке. То не значи да не постоје. Постоје неки кандидата, али се типично појављују у бинарним системима, што сугерише да је нека врста губитка масе одговорна за њихово стварање или барем за убрзавање процеса.

Ми урадити погледајте многе друге беле патуљке тамо који су започели свој живот као звезде више као Сунце. Ови бели патуљци, познати и као дегенерирани патуљци, су крајње тачке звезда са масом главних секвенци између 0,5 и 8 соларних маса. Као и наше Сунце, и ове звезде проводе већину свог живота спајајући водоник у хелијум у својим језграма.

Једном када им понестане водоничног горива, језгре се компримирају и звезда се шири постајући црвени гигант. Греје језгро док се хелијум не стапа за стварање угљеника. Када се хелијум потроши, угљеник почиње да се спаја и ствара теже елементе. Технички термин за овај поступак је "троструки алфа процес:" две језгре хелија се спајају у форми берилијума, након чега слиједи фузија додатног хелијума који ствара угљеник.)

Једном када се сав хелијум у језгри споји, језгро ће се поново компримовати. Међутим, температура језгре се неће загрејати довољно да би могла да стапа угљен или кисеоник. Уместо тога, "укрућује се", а звезда улази у секунду црвени гигант фаза. На крају се спољни слојеви звезде нежно разносе и формирају а планетарна маглина. Оно што је заостало је језгра угљеника и кисеоника, срце белог патуљка. Врло је вероватно да ће наше Сунце покренути овај процес за неколико милијарди година.

Кад бијели патуљак престане стварати енергију нуклеарном фузијом, технички више није звијезда. То је звјездани остатак. Још је вруће, али не од активности у њеној сржи. Размислите о последњим фазама живота белог патуљка као више као о умирућем ватру ватре. Временом ће се охладити, а на крају ће постати толико хладно да ће постати хладна, мртва јегуља, коју неки називају "црни патуљак". Још није познат ниједан бијели патуљак. То је зато што су потребне милијарде и милијарде година да би се процес догодио. Будући да је свемир стар око 14 милијарди година, чак ни први бели патуљци нису имали довољно времена да се потпуно охладе да постану црни патуљци.

• Све звезде остаре и на крају се развијају ван постојања.
• Веома масивне звезде експлодирају као супернове и остављају иза себе неутронске звезде и црне рупе.
• Звезде попут Сунца еволуираће у беле патуљке.
• Бијели патуљак је остатак звјездане језгре која је изгубила све своје вањске слојеве.
• Ниједан бели патуљак није се потпуно охладио у историји свемира.

• НАСА, НАСА, замислите.гсфц.наса.гов/сциенце/објецтс/дварфс1.хтмл.
• „Звјездана еволуција“, ввв.аавсо.орг/стеллар-еволутион.
• „Бели патуљак | ЦОСМОС. " Центар за астрофизику и супер рачунарство, астрономи.свин.еду.ау/цосмос/В/вхите патуљак.

Уредио Царолин Цоллинс Петерсен.