Fehér törpe
A fehér törpe egy kompakt csillag. Anyaguk összenyomódott. A gravitáció szorosan egymáshoz húzta az atomokat, és elektronjaikat elvitte. A fehér törpe tömege hasonló a Nap tömegéhez, de térfogata a Földéhez hasonló.
A fehér törpék minden olyan csillag végső fejlődési állapota, amelynek tömege nem elég nagy ahhoz, hogy neutroncsillaggá váljon. A Tejútrendszerben található csillagok több mint 97%-a fehér törpecsillaggá válik. §1 Miután egy főövi csillag hidrogénfúziós élettartama véget ér, vörösóriássá tágul, amely magjában héliumot szénné és oxigénné fuzionál. Ha egy vörös óriás nem rendelkezik elegendő tömeggel a szén fúziójához, 1 milliárd K körül inaktív szén és oxigén halmozódik fel a középpontjában. Miután külső rétegei levedlenek, és planetáris ködöt alkotnak, hátrahagyja magját, amely a fehér törpe.
A fehér törpék anyagában már nem mennek végbe fúziós reakciók, így a csillagnak nincs energiaforrása. A gravitációs összeomlással szemben a fúziós hő nem támasztja alá.
A Naphoz hasonló csillag fehér törpévé válik, amikor elfogy az üzemanyaga. Élete végéhez közeledve átmegy egy vörös óriás szakaszon, majd elveszíti gázának nagy részét, amíg a maradék össze nem húzódik, és fiatal fehér törpévé nem válik.
A Hubble Űrteleszkóp által készített kép a Szíriusz A és a Szíriusz B csillagokról. A Szíriusz B, amely egy fehér törpe, a sokkal fényesebb Szíriusz A bal alsó részén halvány fényszúrásként látható.
Fehér törpe csillagok
Történelem
A fehér törpéket a 18. században fedezték fel. Az első fehér törpecsillagot, a 40 Eridani B-t 1783. január 31-én fedezte fel William Herschel. p73 A 40 Eridani nevű három csillagrendszer része.
A második fehér törpét 1862-ben fedezték fel, de először vörös törpének hitték. Ez egy kis csillag volt a Szíriusz csillag közelében. Ennek a Szíriusz B-nek nevezett kísérőcsillagnak a felszíni hőmérséklete körülbelül 25 000 kelvin volt, ezért forró csillagnak gondolták. A Szíriusz B azonban körülbelül 10 000-szer halványabb volt, mint az elsődleges csillag, a Szíriusz A. A tudósok felfedezték, hogy a Szíriusz B tömege majdnem megegyezik a Nap tömegével. Ez azt jelenti, hogy egykor a Szíriusz B a mi Napunkhoz hasonló csillag volt.
1917-ben Adriaan van Maanen felfedezett egy fehér törpét, amely a Van Maanen 2 nevet kapta. Ez volt a harmadik fehér törpe, amelyet felfedeztek. A Szíriusz B kivételével ez a Földhöz legközelebbi fehér törpe.
Sugárzás és hőmérséklet
A fehér törpének alacsony a fényessége (a kibocsátott fény teljes mennyisége), de nagyon forró a magja. A mag hőmérséklete 107 K lehet, míg a felszíne csak 104 K.
A fehér törpe keletkezésekor nagyon forró, de mivel nincs energiaforrása, fokozatosan kisugározza az energiáját, és lehűl. Ez azt jelenti, hogy sugárzása, amely kezdetben kék vagy fehér színt kölcsönöz neki, idővel csökken. Egy fehér törpe nagyon hosszú idő alatt olyan hőmérsékletre hűl le, hogy már nem bocsát ki fényt. Hacsak a fehér törpe nem kap anyagot egy kísérőcsillagtól vagy más forrásból, a sugárzása a tárolt hőjéből származik. Ez nem cserélődik ki.
A fehér törpék két okból lassan hűlnek. Rendkívül kicsi a felületük, ahonnan a hőt kisugározhatják, ezért fokozatosan hűlnek le, és sokáig forróak maradnak. Emellett nagyon átlátszatlanok. A fehér törpék nagy részét alkotó degenerált anyag megállítja a fényt és más elektromágneses sugárzást, így a sugárzás nem sok energiát visz el.
Végül minden fehér törpe fekete törpévé hűl le, amit azért hívnak így, mert nincs elég energiájuk a fény létrehozásához. Fekete törpék még nem léteznek, mert a fehér törpék lehűlése a világegyetem jelenlegi koránál hosszabb időbe telik. A fekete törpe az, ami a csillagból megmarad, miután az összes energiája (hő és fény) elhasználódott.
Újragyújtás
A fehér törpék újra meggyulladhatnak és szupernóvaként robbanhatnak, ha több anyagot kapnak. Van egy maximális tömeg, aminél egy fehér törpe stabil maradhat. Ez az úgynevezett Chandrasekhar-határ.
Egy törpe például anyagot vonzhat be egy kísérőcsillagból, és ezzel átlépheti a Chandrasekhar-határt. A plusz tömeg szénfúziós reakciót indítana el. A csillagászok szerint ez az újragyulladás lehet az Ia típusú szupernóvák oka.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a fehér törpe?
A: A fehér törpe egy kompakt csillag, amelynek anyagát a gravitáció összenyomta, és elektronjait elvitte.
K: Hogyan viszonyul egy fehér törpe tömege a Napéhoz?
V: A fehér törpe tömege hasonló a Napéhoz, de térfogata a Földéhez hasonló.
K: Milyen típusú csillagok válnak fehér törpévé?
V: A fehér törpék minden olyan csillag végső fejlődési állapota, amelynek tömege nem elég nagy ahhoz, hogy neutroncsillaggá váljon. A Tejútrendszerben lévő csillagok több mint 97%-a fehér törpecsillaggá válik.
K: Hogyan alakul ki egy vörös óriás?
V: Miután egy fő csillag hidrogénnel fúziós élettartama véget ér, kitágul, és vörös óriássá alakul, amely magjában héliumot szénné és oxigénné fuzionál. Ha nincs elég tömege a szén fúziójához, akkor a középpontjában inaktív szén és oxigén halmozódik fel.
K: Mi történik, miután külső rétegei levedlenek, és bolygóköd alakul ki?
V: Miután külső rétegei levedlenek, és bolygóköd alakul ki, a mag marad vissza, amelyből fehér törpe lesz.
K: A fehér törpében lévő anyag fúziós reakciókon megy keresztül?
V: Nem, a fehér törpében lévő anyag már nem megy keresztül fúziós reakciókon, így nincs számára energiaforrás, és a gravitációs összeomlással szemben nem tud hővel megtámaszkodni.
K: Hogyan válik Napunk fehér törpévé?
V: Napunk akkor válik fehér törpévé, amikor élete végéhez közeledve kifogy az üzemanyaga; először a vörös óriás stádiumon megy keresztül, majd elveszíti a legtöbb gázt, amíg a maradék össze nem húzódik fiatal fehér törpévé.
