Όταν αναλύουμε το σύμπαν και όλα τα ουράνια σώματα που το συνθέτουν, το πρώτο πράγμα που πρέπει να είμαστε είναι τα αστέρια. Τα αστέρια έχουν μια εξέλιξη διαφορετικά στάδια από τα οποία περνά από τη στιγμή που δημιουργείται μέχρι να καταστραφεί. Το τελευταίο τελικό στάδιο που έχει εξέλιξη ενός αστεριού είναι γνωστό ως άσπρος νάνος. Είναι μικρά συμπαγή αστέρια που έχουν την ικανότητα να περιστρέφονται γρήγορα. Έχουν μια ακτίνα που μπορεί να συγκριθεί τέλεια με αυτήν του πλανήτη μας και είναι αστέρια που καταλήγουν να καταρρέουν.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα τα χαρακτηριστικά, την προέλευση και τη σύνθεση του λευκού νάνου.
Κύρια χαρακτηριστικά
Είναι ένα αστρικό υπόλοιπο που σχηματίζεται όταν ένα αστέρι που έχει χαμηλότερη μάζα έχει εξαντλήσει όλο το πυρηνικό καύσιμο που είχε. Ένας λευκός νάνος χαρακτηρίζεται από το ότι είναι πολύ ζεστός και μικρός αλλά με λίγη φωτεινότητα. Θεωρούνται ως αστέρια χαμηλής πλανητικής μάζας. Μπορούμε να πούμε ότι ένας λευκός νάνος είναι το αποτέλεσμα αυτού που θα συμβεί στον ήλιο μας. Όταν ο ήλιος μας εξαντλείται από καύσιμα για να κάνει πυρηνική σύντηξη, θα γίνει αυτός ο τύπος αστεριού.
Κοντά στο τέλος του σταδίου που έχει ένα αστέρι, διαπιστώνουμε μείωση της πυρηνικής καύσης. Αυτοί οι τύποι αστεριών αποβάλλουν κυρίως το υλικό που έχουν προς τα έξω και δημιουργούν ένα πλανητικό νεφέλωμα. Όταν απελευθέρωσε όλο το υλικό του, δημιούργησα το νεφέλωμα, παραμένει μόνο ο καυτός πυρήνας του αστεριού. Αυτός ο πυρήνας είναι αυτός που γίνεται ο λευκός νάνος θερμοκρασίες που μπορούν να ξεπεράσουν τους 100.000 βαθμούς Κέλβιν. Εκτός αν ο λευκός νάνος είναι υπεύθυνος για τη συσσώρευση ύλης από αστέρια κοντά του, πιθανότατα θα κρυώσει τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια.
Όπως αναμένεται, είναι διαδικασίες που δεν συμβαίνουν σε ανθρώπινη κλίμακα, οπότε δεν μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι.
Ιδιότητες του λευκού νάνου
Ας δούμε ποιες είναι οι κύριες ιδιότητες που έχουν αυτά τα είδη αστεριών στο τελικό τους στάδιο:
- Ο πιο χαρακτηριστικός λευκός νάνος είναι περίπου το μισό μέγεθος του ήλιου μας. Είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από τον πλανήτη Γη.
- Είναι αστέρια πολύ μικρού μεγέθους αλλά υψηλής θερμοκρασίας και η μάζα είναι συγκρίσιμη με εκείνη του ήλιου. Το γεγονός ότι φαινόταν λευκό οφείλεται στη θερμοκρασία τους.
- Είναι εκείνα που αντιπροσωπεύουν την τελευταία φάση της ζωής ενός αστεριού που είναι παρόμοια με τον ήλιο. Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν πολλοί τύποι αστεριών και ο καθένας έχει διαφορετικά χαρακτηριστικά.
- Θεωρούνται εντός της ομάδας των σωμάτων πυκνότερη ύλη που υπάρχει σε όλο το χώρο. Είναι δεύτεροι μετά τα αστέρια νετρονίων.
- Επειδή δεν μπορεί να δημιουργήσει εσωτερική πίεση, η βαρύτητα συμπιέζει την ύλη προς τα μέσα για να συνθλίψει ακόμη και όλα τα ηλεκτρόνια με τα οποία δημιουργείται.
- Μη έχοντας θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στον πυρήνα του, δεν έχει καμία πηγή ενέργειας. Αυτό το αναγκάζει να συμπιέσει σταδιακά το δικό του βάρος.
Όταν αναλύουμε έναν λευκό νάνο σε ολόκληρη τη σύνθεσή του, βλέπουμε ότι αποτελείται από άτομα σε κατάσταση πλάσματος. Τα άτομα είναι υπεύθυνα για την εκπομπή μόνο θερμικής ενέργειας που αποθηκεύεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ότι αυτός ο τύπος αστεριών έχει αρκετά ασθενή φωτεινότητα. Όταν ο λευκός νάνος τελειώνει με τη σύντηξη του υδρογόνου, επεκτείνεται όπως οι κόκκινοι γίγαντες και συντήκουν το ήλιο σε άνθρακα και οξυγόνο. Αυτός ο άνθρακας και το οξυγόνο χρησιμεύουν για τον πυρήνα του. Πάνω από αυτά μπορούμε να βρούμε ένα στρώμα εκφυλισμένου υδρογόνου και ηλίου που σχηματίζει ένα είδος ατμόσφαιρας που έχει.
Σχηματισμός λευκού νάνου
Θα δούμε ποια είναι τα κύρια βήματα που ακολουθεί ο σχηματισμός ενός λευκού νάνου. Λέγεται ότι όλα τα αστέρια έχουν διαφορετικά στάδια και καταλήγουν να πεθαίνουν. Σε αυτήν την περίπτωση, στο τέλος της εξέλιξης μετατρέπονται σε αυτόν τον τύπο αστεριού. Είναι εκείνοι που έχουν καταναλώσει όλο το υδρογόνο και έχουν χρησιμοποιήσει ως πυρηνικά καύσιμα. Η σύντηξη που συμβαίνει στον πυρήνα του άστρου παράγει θερμότητα και πίεση προς το εξωτερικό του. Αυτή η πίεση είναι υπεύθυνη για την εξισορρόπηση χάρη στη δύναμη της βαρύτητας που δημιουργείται από τη μάζα του άστρου.
Μόλις χρησιμοποιηθεί όλο το καύσιμο υδρογόνου, η πυρηνική σύντηξη τελειώνει και αρχίζει να επιβραδύνεται. Αυτό προκαλεί την κατάρρευση της βαρύτητας του αστεριού. Καθώς ένα αστέρι συμπυκνώνεται από τη συμπίεση λόγω της δράσης της βαρύτητας, καίει το υδρογόνο και παράγει τα εξωτερικά στρώματα του αστεριού επεκτείνονται προς τα έξω. Επομένως, βλέπουμε πρώτα ότι πριν είμαστε λευκός νάνος είναι ένας κόκκινος γίγαντας. Λόγω του μεγάλου μεγέθους του, η θερμότητα επεκτείνεται καθώς η θερμοκρασία της επιφάνειας γίνεται πιο κρύα. Ωστόσο, ο πυρήνας του παραμένει ζεστός.
Αυτά τα αστέρια είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή του ηλίου στον πυρήνα σε διαφορετικά βαρύτερα στοιχεία όπως ο άνθρακας. Στη συνέχεια, αποβάλλουν υλικό από τα εξωτερικά τους στρώματα και δημιουργούν ένα περίβλημα αερίου. Αυτός ο φάκελος αερίου θεωρείται μια μικρή ατμόσφαιρα. Ο πυρήνας συνεχίζει να θερμαίνεται και συστέλλεται για να σχηματίσει τον άσπρο νάνο.
Τύποι και περιέργειες
Ας δούμε ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι λευκού νάνου που υπάρχουν:
- dA: είναι λευκοί νάνοι που έχουν μόνο γραμμές Balmer και δεν έχουν μέταλλα.
- dB: σε αυτόν τον τύπο δεν υπάρχουν μέταλλα.
- ΕΝΑ Δ: Έχουν ένα συνεχές φάσμα, και λίγα ή κανένα από αυτά δεν έχουν ορατή γραμμή.
- κάνω: διαθέτουν ήλιο ή υδρογόνο
- dZ: έχουν μόνο λίγες μεταλλικές γραμμές.
- dQ: έχουν χαρακτηριστικά άνθρακα είτε ατομικά είτε μοριακά σε οποιοδήποτε μέρος του φάσματος.
Μεταξύ των περιέργων αυτών των αστεριών βλέπουμε ότι είναι υπερβολικά πυκνά παρά το γεγονός ότι η ακτίνα τους είναι μικρότερη από αυτήν του ήλιου. Αυτά τα σώματα έχουν την ίδια ηλιακή πυκνότητα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης των αστεριών, απελευθερώνεται ένα αέριο υλικό, γνωστό ως πλανητικό νεφέλωμα. Εδώ βλέπουμε ότι ο αστρικός πυρήνας έχει μεγαλύτερη πυκνότητα λόγω της βαρύτητας.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τον λευκό νάνο και τα χαρακτηριστικά του.