- Pokročilý
- Základní
Bílý trpaslík je tím, čím se hvězdy jako Slunce stávají poté, co se vyčerpají jejich jaderné palivo. Na konci fáze jaderného hoření tento typ hvězdy vytlačuje většinu svého vnějšího materiálu a vytváří planetární oběžnou dráhu. Pouze horké jádro hvězdy zůstává. Toto jádro se stává velmi horkým bílým trpaslíkem s teplotou přesahující 100 000 Kelvinů. Pokud nedochází k hromadění hmoty z blízké hvězdy (viz CataclysmicVariables), bílý trpaslík vychladne během příštích asi miliard let. Mnoho blízkých mladých bílých trpaslíků bylo detekováno jako zdroje měkkých rentgenových paprsků nebo paprsků s nižší energií. V poslední době se měkký rentgen a extrémní ultrafialové pozorování staly mocným nástrojem při studiu složení a struktury tenké atmosféry těchto hvězd.
Typický bílý trpaslík je o polovinu hmotnější než Slunce, přesto je o něco větší než Země. Bílý trpaslík velikosti Země má hustotu 1 x 109 kg / m3. Samotná Země má průměrná hustota pouze 5,4 x 103 kg / m3. To znamená, že bílý trpaslík je 200 000krát hustší. Díky tomu jsou bílí trpaslíci jednou z nejhustších sbírek hmoty, kterou překonávají pouze neutronové hvězdy.
Co je uvnitř bílé trpaslík?
Protože bílý trpaslík není schopen vytvořit vnitřní tlak (např. uvolněním energie z fúze, protože fúze již skončila), gravitace zhutňuje hmotu dovnitř, dokud ani elektrony, které skládají bílého trpaslíka atomy jsou rozbity dohromady. Za normálních okolností jsou identické elektrony (ty s th Stejná „rotace“) neumožňuje obsadit stejnou energetickou hladinu. Jelikož existují jen dva způsoby, jak může elektron rotovat, pouze dva elektrony mohou obsadit jednu energetickou úroveň. To je to, co je ve fyzice známé jako Pauliho princip vyloučení. V normálním plynu to není problém, protože zde nejsou plovoucí elektrony kolem úplně naplnit všechny energetické úrovně. Ale u bílého trpaslíka je hustota mnohem vyšší a všechny elektrony jsou mnohem blíže k sobě. Toto se označuje jako „zdegenerovaný“ plyn, což znamená, že všechny energetické úrovně v jeho atomy jsou naplněny elektrony. Aby gravitace mohla bílého trpaslíka dále komprimovat, musí nutit elektrony tam, kam nemohou jít. Jakmile se hvězda zvrhne, gravitace ji už nemůže komprimovat, protože kvantová mechanika určuje, že již není k dispozici žádný prostor převzato. Náš bílý trpaslík tedy přežije nikoli vnitřní fúzí, ale množstvím mechanických principů, které zabraňují jeho úplnému zhroucení.
Degenerovaná hmota má další neobvyklé vlastnosti. Například masivní bílý trpaslík je, s menší to je. Je to proto, že hmota bílého trpaslíka je větší, tím více musí jeho elektrony stlačovat, aby udržel dostatečný vnější tlak na podporu extra hmoty. Existuje však omezení množství hmoty, kterou může bílý trpaslík mít. SubrahmanyanChandrasekhar objevil tuto hranici 1,4 násobek hmotnosti Slunce. Toto je vhodně známé jako „Chandrasekharův limit.“
S povrchovou gravitací 100 000krát větší než Země, je atmosféra bílého trpaslíka velmi podivná. Těžší atomy v jeho atmosféře klesají a lehčí zůstávají na povrchu. Někteří bílí válečníci mají téměř čistou vodíkovou nebo heliovou atmosféru, nejlehčí z prvků. Také gravitace přitahuje atmosféru velmi blízko sebe ve velmi tenké vrstvě. Pokud by k tomu došlo na Zemi, vrchol atmosféry by byl pod vrcholy mrakodrapů.
Vědci předpokládají, že existuje 50 kilometrů silná kůra pod atmosférou mnoha bílých trpaslíků. Na dně této kůry je krystalická mřížka atomů uhlíku a kyslíku. Vzhledem k tomu, že diamant je právě krystalizovaný uhlík, dalo by se provést srovnání mezi chladným karbonovým / kyslíkovým bílým trpaslíkem a diamantem.
Poslední změna: prosinec 2010