Biały karzeł. Czym staje się gwiazda po śmierci?

●  Nasze Słońce w przyszłości stanie się białym karłem.

●  Białe karły charakteryzują się znaczną gęstością.

●  Przykładem białego karła jest Syriusz B.

Kiedy gwiazdy o małej lub średniej masie całkowicie wyczerpią zapasy swojego paliwa jądrowego, stają się białymi karłami. Można je określić jako gęste, niewyraźne, gwiezdne szczątki. Są one bowiem ostatnim obserwowalnym etapem ewolucji gwiazd o niskiej i średniej masie. Uwaga o masie jest tu bardzo ważna, ponieważ to od niej zależy los gwiazd. Gwiazdy, które mają dużą masę, mogą zakończyć swój żywot w sposób bardzo gwałtowny - wybuchną jako supernowe, a w rezultacie staną się czarnymi dziurami lub gwiazdami neutronowymi. Natomiast gwiazdy o małej lub średniej masie (czyli mniejszej niż ośmiokrotność masy Słońca, co zapisuje się jako 8 M☉) ewoluują nieco spokojniej i stają się właśnie białymi karłami. Możliwe, że nawet 97 procent gwiazd w Drodze Mlecznej stanie się białymi karłami.

Przykładem jest właśnie nasza gwiazda, Słońce. Za około pięć miliardów lat rozrośnie się ono do czerwonego olbrzyma. W wyniku kolejnych długotrwałych procesów powstanie z niego mgławica planetarna, a w efekcie jądro przekształci się w białego karła. Kolejnym etapem, kiedy biały karzeł wystygnie całkowicie, a jego materia ulegnie krystalizacji, będzie etap czarnego karła. Ten ostatni etap jest na razie całkowicie hipotetyczny.

ZOBACZ TEŻ: Zostało nam 5 mld lat. Nadzieja w białym karle

Białe karły najczęściej mają masę zbliżoną do masy Słońca, ale są nieznacznie większe od naszej Ziemi. Co za tym idzie, mają one bardzo dużą gęstość. Większą gęstością charakteryzują się jedynie gwiazdy neutronowe i czarne dziury. Górną granicą wartości masy białych karłów jest około 1,44 masy Słońca.

Przykładem białego karła może być Syriusz B, który ma średnicę nieco mniejszą od średnicy Ziemi. Jego pole grawitacyjne jest jednak 350 000 razy większe od ziemskiego. NASA podaje obrazowy przykład. Osoba, która na Ziemi waży około 68 kilogramów, stojąc (co jest oczywiście niemożliwe) na Syriuszu B ważyłaby ok. 22,7 miliona kilogramów.

Pierwszym odkrytym białym karłem była gwiazda 40 Eridani B. Odkrył go w 1783 roku brytyjsko-niemiecki astronom Frederick William Herschel. Co ciekawe - dwa lata wcześniej odkrył Urana. Jako drugi - w 1862 roku - odkryty został wcześniej wspomniany Syriusz B. Został on wtedy zaobserwowany przez Alvana Grahama Clarka, amerykańskiego twórcę teleskopów i astronoma. Wcześniej - w 1844 roku - jego istnienie przewidział (ale nie zobaczył go) niemiecki astronom Friedrich Wilhelm Bessel. Trzecim białym karłem była Gwiazda Van Maanena. Odkrył ją w 1917 roku holendersko-amerykański astronom Adriaan van Maanen.

Te trzy pierwsze białe karły nazywane są klasycznymi białymi karłami. Obecnie wykrytych zostało już około dziewięciu tysięcy białych karłów.

W lipcu 2021 roku naukowcy na łamach czasopisma “Nature” poinformowali o odkryciu najbardziej masywnego białego karła. Nadano mu imię - ZTF J1901+1458. Naukowcy podejrzewają, że powstał on z połączenia pary białych karłów, które wirowały wokół siebie. Mało tego, spekulują również, że ma on wystarczająco dużą masę, aby przekształcić się w gwiazdę neutronową. Dodatkowo charakteryzuje się on ekstremalnie szybką rotacją, pełny obrót zajmuje mu niecałe siedem minut.

ZOBACZ TEŻ: Biały karzeł zakrzywił światło większej gwiazdy

Źródła: space.com, NASA, Encyklopedia PWN, Swinburne University.

Bibliografia: space.com/23756-white-dwarf-stars.html imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/dwarfs1.html encyklopedia.pwn.pl/haslo/;3911388 astronomy.swin.edu.au/cosmos/W/White+Dwarf nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_468.html