Biały karzeł
Biały karzeł to niewielki obiekt astronomiczny o rozmiarach porównywalnych z Ziemią, składający się ze zdegenerowanej materii. Powstaje po zakończeniu reakcji jądrowych w gwiazdach o małej i średniej masie. W zależności od masy gwiazdy, białe karły dzielą się na różne typy:
- Białe karły helowe (gwiazdy o masach 0,08-0,4 M☉)
- Białe karły węglowe lub węglowo-tlenowe (masy 0,4-4 M☉)
- Białe karły z domieszką tlenu, neonu i magnezu (masy 4-8 M☉)
Historia odkrycia
Pierwszym znanym białym karłem była gwiazda 40 Eridani B, odkryta w 1783 roku. W 1862 roku odkryto Syriusza B, który okazał się być białym karłem o temperaturze powierzchniowej około 25 000 K. W 1926 roku Ralph Fowler wyjaśnił gęstość białych karłów za pomocą statystyki Fermiego-Diraca. W 1930 roku Subramanyan Chandrasekhar obliczył maksymalną masę białego karła, która wynosi 1,44 M☉.
Właściwości
Biały karzeł powstaje z jądra gwiazdy, które po oddzieleniu zewnętrznych warstw staje się mgławicą planetarną. Jądro to stopniowo się ochładza, osiągając gęstość rzędu 108 g/cm3. Ciśnienie elektronów przeciwdziała dalszemu zapadaniu się. W przypadku nieakreującego białego karła temperatura spada, aż staje się niewidoczny, przekształcając się w czarny karzeł. Szacowane masy białych karłów wynoszą od 0,17 do 1,33 M☉, przy typowych masach od 0,5 do 0,7 M☉.
Białe karły w układach podwójnych
Białe karły w układach podwójnych mogą akreować masę z towarzyszy, co prowadzi do eksplozji termojądrowych, znanych jako nowa. Zjawisko nowej karłowatej to cykliczne pojaśnienia białego karła. Przykładem jest AR Scorpii, który emituje fale radiowe dzięki silnemu polu magnetycznemu.
Aksjony
Badania z 2008 roku sugerują, że niewielka różnica między obserwowaną jasnością białych karłów a teoretycznymi modelami może być wyjaśniona obecnością aksjonów, hipotetycznych cząsteczek subatomowych. Ich istnienie nie zostało jednak potwierdzone.
Wybrane białe karły
- J0917+46A – najlżejszy biały karzeł (0,17 M☉)
- RE J0317-853 – najcięższy biały karzeł (1,35 M☉)
- Syriusz B – najbliższy Ziemi biały karzeł
- KPD 0005+5106 – najgorętszy biały karzeł (200 000 K)
- PSR J2222-0137 – najchłodniejszy biały karzeł (<3000 K)
- G29-38 – pulsujący biały karzeł
