- Advanced
- Basic
En hvit dverg er hva stjerner som solen blir etter at de har utmattet seg deres kjernefysiske drivstoff. Nær slutten av den kjernefysiske brenningscenen driver denne typen stjerne ut det meste av sitt ytre materiale og skaper en planetarisk tåke. Bare den varme kjernen til stjernen er igjen. Denne kjernen blir en gjennomsnittlig varm hvit dverg, med en temperatur på over 100.000 Kelvin, med mindre den tilføres materiale fra en nærliggende stjerne (se CataclysmicVariables), den hvite dvergavkjølingen i løpet av de neste milliarden år eller så. Mange nærliggende, unge hvite dverger har blitt oppdaget som kilder til myke eller lavere energirøntgenstråler. Nylig har myk røntgen og ekstreme ultrafiolette observasjoner blitt et kraftig verktøy i studien av sammensetningen og strukturen til den tynne atmosfæren til disse stjernene.
En typisk hvit dverg er halvparten så massiv som solen, men likevel bare litt større enn jorden. En hvit hvit dverg på jorden har en tetthet på 1x 109 kg / m3. en gjennomsnittstetthet på bare 5,4 x 103 kg / m3. Det betyr at en hvit dverg er 200 000 ganger så tett. Dette gjør hvite dverger til en av de tetteste samlingene av materie, bare overgått av nøytronstjerner.
Hva er inne i en hvit dverg?
Fordi en hvit dverg ikke er i stand til å skape indre trykk (f.eks. fra frigjøring av energi fra fusjon, fordi fusjonen har opphørt), tyngdekraften komprimerer saken innover til og med elektronene som komponerer en hvit dverg atomer knuses sammen. Under normale omstendigheter er identiske elektroner (de med th samme «spinn») er ikke tillatt å oppta det samme energinivået. Siden det bare er to måter elektron kan spinne på, kan bare to elektroner oppta en enkelt energinivå. Dette er det som i fysikk er kjent som Pauli-eksklusjonsprinsippet. I en normal gass er dette ikke et problem fordi det ikke er nok elektroner som flyter rundt for å fylle opp alle energinivåene helt. Men i en hvit dverg er tettheten mye høyere, og alle elektronene er mye nærmere hverandre. Dette kalles en «utartet» gass, noe som betyr at alle energinivåene i dens Atomer er fylt opp med elektroner. For at tyngdekraften skal komprimere den hvite dvergen ytterligere, må den tvinge elektroner dit de ikke kan gå. Når en stjerne er utartet, kan ikke tyngdekraften komprimere den lenger, fordi kvantemekanikk tilsier at det ikke er mer tilgjengelig plass å være Så vår hvite dverg overlever, ikke ved intern fusjon, men med kvantummekaniske prinsipper som forhindrer fullstendig kollaps.
Degenerert materie har andre uvanlige egenskaper. For eksempel er de enorme en hvit dverg, større er det. Dette er fordi den store massen en hvit dverg har, jo mer må elektronene klemme seg sammen for å opprettholde nok utadgående trykk for å støtte den ekstra massen. Det er imidlertid en grense for hvor mye masse en hvit dverg kan ha. ganger solens masse. Dette er passende kjent som «Chandrasekhar-grensen.»
Med en overflatevekt på 100.000 ganger den for Jorden, er teatmosfæren til en hvit dverg veldig rart. De tyngre atomene i atmosfæren synker, og de lettere forblir på overflaten. Noen hvitvarger har nesten rent hydrogen- eller heliumatmosfærer, den letteste av grunnstoffer. Dessuten trekker tyngdekraften atmosfæren nær seg i et veldig tynt lag. Hvis dette skjedde på jorden, ville toppen av atmosfæren være under toppen av skyskrapere.
Forskere antar at det er en skorpe 50 km tykk under atmosfæren til mange hvite dverger. På bunnen av denne skorpen er en krystallgitter av karbon og oksygenatomer. Siden en diamant er nettopp krystallisert karbon, kan man sammenligne mellom en kulkarbon / oksygen hvit dverg og en diamant.
Sist endret: desember 2010