Oko do vesmíru

Vesmír je nekonečný a je v něm nekonečně mnoho zajímavých věcí...

Zánik

Bílí trpaslíci

Gravitační kolaps méně hmotných hvězd nedokáže vždy zabezpečit potřebnou teplotu k zapálení jaderných reakcí. Takovýto stav nastává dříve či později u většiny menších (málo hmotných) hvězd, u kterých hmotnost nepřesahuje 1,4 hmotnosti Slunce, po vyhoření jejího paliva v podobě hélia. Jelikož kolapsu hvězdy nebrání záření vzniklé z jaderné reakce, pokračuje dál a s narůstajícím tlakem plyn ve hvězdě degeneruje.

V degenerovaném plynu dochází k tomu, že si zde volně poletují elektrony, které nejsou v tomto skupenství plynu vázány na atomová jádra, ale volně se zde mohou pohybovat. Tento plyn je pak složen čistě jenom z atomových jader a volně se pohybujících elektronů, což má za následek to, že se tento plyn nedá již dále stlačovat a to ani vahou kolabující hvězdy, takže se hvězda dále nesmršťuje. (Degenerovaný plyn vykazuje také zajímavou vlastnost, neexistuje v něm závislost tlaku na teplotě jako u normálního plynu.)

Obecně platí pravidlo, že hmotnější hvězdy, (které ale mají předpoklad, že se přemění v bílého trpaslíka), bývají po přeměně menší, než méně hmotnější hvězdy, které se stanou při kolapsu "rozměrově většími" než hmotnější hvězdy. Tento "paradox" je dán tím, že hmotnější hvězdu více stlačují do středu gravitační síly a tak se více smrští a zmenší, kdežto "lehčí" hvězdy nejsou tolik stlačovány gravitací do středu a tak mohou svůj kolaps zastavit dříve a tedy na větších rozměrech, protože objem plynu závisí na stupni jeho degenerace, hmotnější bílí trpaslíci jsou menší než ty méně hmotní. (Hvězdy o velikosti 1,4 hmotnosti Slunce se po gravitačním smrštění stanou hvězdami o velikosti přibližně naší Země.)

Díky svým malým rozměrům a vysoké povrchové teplotě, kterou pozorujeme v podobě bílé barvy povrchu, dali astronomové těmto hvězdám název bílí trpaslíci. Hustota jejich povrchových vrstev se pohybuje řádově 109 kg/m3, hustota v jejich středu se pak pohybuje až okolo 1,5.1010 kg/m3. Poloměr bílých trpaslíků se pohybuje mezi 5 000 až 6 000 kilometry. Jejich povrch je obalen atmosférou plynů v normálním stavu, která může dosahovat tloušťky okolo 50 kilometrů.

Bílí trpaslíci jsou velice stabilní hvězdy, které vydrží ve svém klidném stavu po miliardy až stovky miliard let a to bez jakéhokoliv zdroje energie , což je dáno jejich hospodárným využitím nahromaděné energie, kterou vyzařují díky svému malému povrchu jen pozvolna. Existují mezi nimi ale i vyjímky a to v podobě bílých trpaslíků, kteří jsou těsnou složkou některé dvojhvězdy. V takovém případě dojde k jevu, při kterém hmota ze sousední složky proudí na jejich povrch, až dojde k zažehnutí termonukleární reakce na povrchu trpaslíka, což má za následek odhození obálky hvězdy a přemění na kataklyzmickou proměnnou hvězdu, novu nebo na supernovu I typu.

I když jsou bílí trpaslíci velmi stabilní hvězdy, jednou musí dojít i k tomu, že této stálici oblohy dojde veškerá energie. Na Hertzsprungově - Russelově digramu se posouvají stále níže pod hlavní posloupností, směrem doprava. Stav, který se projeví přeměnou povrchové teploty, jež můžeme pozorovat v přeměně barvy povrchu. Jejich povrch se tak začne zbarvovat  nejdříve do žluté, později do červena, až nakonec přestanou vyzařovat energii úplně a zakončí svůj dlouholetý život jako chladná mrtvá hvězda - černý trpaslík. Poslední stádium v životě hvězd.

Žádné komentáře
 
Těším se na další návštěvu... ;-)