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Una nana bianca è ciò che le stelle come il Sole diventano dopo che si sono esaurite il loro combustibile nucleare. Verso la fine del suo stadio di combustione nucleare, questo tipo di stella espelle la maggior parte del suo materiale esterno, creando una nebulosa planetaria. Rimane solo il nucleo caldo della stella. Questo nucleo diventa una nana bianca molto calda, con una temperatura che supera i 100.000 Kelvin. A meno che non stia accumulando materia da una stella vicina (vedi Variabili del cataclisma), la nana bianca si raffredda nel prossimo miliardo di anni circa. Molte giovani nane bianche vicine sono state rilevate come sorgenti di raggi X molli o di bassa energia. Recentemente, i raggi X molli e le osservazioni ultraviolette estreme sono diventati un potente strumento nello studio della composizione e della struttura della sottile atmosfera di queste stelle.
Una tipica nana bianca è massiccia la metà del Sole, ma solo leggermente più grande della Terra. Una nana bianca delle dimensioni della Terra ha una densità di 1x 109 kg / m3. La Terra stessa ha una densità media di soli 5,4 x 103 kg / m3. Ciò significa che una nana bianca è 200.000 volte più densa. Ciò rende le nane bianche una delle raccolte di materia più dense, superata solo dalle stelle di neutroni.
Cosa cè dentro un bianco nana?
Poiché una nana bianca non è in grado di creare pressione interna (ad esempio dal rilascio di energia dalla fusione, perché la fusione è cessata), la gravità compatta la materia verso linterno fino a che anche gli elettroni che compongono una nana bianca “s gli atomi vengono frantumati insieme.In circostanze normali, elettroni identici (quelli con th e stesso “giro”) non possono occupare lo stesso livello di energia. Poiché ci sono solo due modi in cui un elettrone può ruotare, solo due elettroni possono occupare un singolo livello di energia. Questo è ciò che è noto in fisica come principio di esclusione di Pauli. In un gas normale, questo non è un problema perché non ci sono abbastanza elettroni che galleggiano intorno per riempire completamente tutti i livelli di energia. Ma in una nana bianca, la densità è molto più alta e tutti gli elettroni sono molto più vicini. Questo è indicato come un gas “degenerato”, il che significa che tutti i livelli di gli atomi sono pieni di elettroni. Affinché la gravità comprima ulteriormente la nana bianca, deve forzare gli elettroni dove non possono andare. Una volta che una stella è degenerata, la gravità non può più comprimerla, perché la meccanica quantistica impone che non cè più spazio disponibile per essere Quindi la nostra nana bianca sopravvive, non per fusione interna, ma per principi meccanici quantistici che ne impediscono il completo collasso.
La materia degenerata ha altre proprietà insolite. Ad esempio, la nana bianca più massiccia è la s Maller lo è. Questo perché più massa ha una nana bianca, più i suoi elettroni devono schiacciarsi insieme per mantenere una pressione verso lesterno sufficiente a supportare la massa extra.Tuttavia, cè un limite alla quantità di massa che una nana bianca può avere. SubrahmanyanChandrasekhar ha scoperto che questo limite è 1,4 volte la massa del sole. Questo è appropriatamente noto come “limite di Chandrasekhar”.
Con una gravità della superficie di 100.000 volte quella della Terra, latmosfera di una nana bianca è molto strana. Gli atomi più pesanti nella sua atmosfera sprofondano e quelli più leggeri rimangono in superficie. Alcuni whitedwarf hanno atmosfere quasi pure di idrogeno o elio, gli elementi più leggeri. Inoltre, la gravità attira latmosfera attorno a sé in uno strato molto sottile. Se ciò si verificasse sulla Terra, la parte superiore dellatmosfera sarebbe al di sotto delle cime dei grattacieli.
Gli scienziati ipotizzano che ci sia una crosta spessa 50 km sotto latmosfera di molte nane bianche. cristallinelattice di atomi di carbonio e ossigeno. Poiché un diamante è solo carbonio cristallizzato, si potrebbe fare il confronto tra una nana bianca fredda di carbonio / ossigeno e un diamante.
Ultima modifica: dicembre 2010