Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat zijn witte dwergen en hoe ontstaan ​​ze als overblijfselen van sterren met een lage massa?

Witte dwergen vormen het laatste stadium in de evolutie van sterren met een lage massa (sterren met een massa van minder dan ongeveer 8 zonsmassa). Het zijn zeer dichte objecten, met een massa die vergelijkbaar is met die van de zon, maar een volume dat slechts ongeveer zo groot is als de aarde. Dit betekent dat ze een zeer hoge oppervlaktezwaartekracht hebben, waardoor de atomen in de ster heel dicht bij elkaar worden getrokken.

Witte dwergen worden gevormd wanneer een ster met een lage massa geen brandstof meer heeft en niet langer fusiereacties in zijn kern kan ondersteunen. Terwijl de kern van de ster instort, worden de buitenste lagen van de ster verdreven, waardoor een planetaire nevel ontstaat. De ingestorte kern wordt dan een witte dwerg.

Witte dwergen zijn zeer hete objecten, met oppervlaktetemperaturen tot 100.000 Kelvin. Ze zijn echter niet erg lichtgevend, omdat ze het grootste deel van hun energie uitstralen in de vorm van ultraviolet licht.

Witte dwergen zijn stabiele objecten en kunnen miljarden jaren meegaan. Ze zullen echter uiteindelijk afkoelen en zwarte dwergen worden.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van het proces van hoe witte dwergen ontstaan:

1. Naarmate een ster met een lage massa ouder wordt, raakt de brandstof in de kern op. Dit zorgt ervoor dat de kern samentrekt en de buitenste lagen van de ster uitzetten. De ster wordt een rode reus.

2. Naarmate de kern samentrekt, wordt deze heter en dichter. Uiteindelijk bereikt de kern een temperatuur en dichtheid waarbij koolstoffusie kan beginnen. Bij dit proces komt energie vrij, die het instorten van de kern stopt.

3. De ster komt dan in een fase die de horizontale takfase wordt genoemd. Tijdens deze fase verbrandt de ster koolstof in zijn kern en helium in een schil die de kern omringt.

4. Uiteindelijk raakt de koolstof in de kern van de ster op en stort de kern weer in. Deze keer wordt de ineenstorting niet gestopt door fusiereacties. In plaats daarvan raken de elektronen in de kern zo dicht opeengepakt dat ze de zwaartekracht van de kern niet langer kunnen weerstaan. Dit zorgt ervoor dat de kern instort tot een zeer dicht object dat een witte dwerg wordt genoemd.

5. De buitenste lagen van de ster worden tijdens het instorten van de kern verdreven en vormen een planetaire nevel.

Witte dwergen zijn zeer stabiele objecten en kunnen miljarden jaren meegaan. Ze zullen echter uiteindelijk afkoelen en zwarte dwergen worden.