白色矮星
クレジット:NASA / CXC / SAO
白色矮星は低の進化の終点を示します私たちの太陽のような中間質量星に。収縮する炭素コアが発火するのに十分な高温に達しないため、ヘリウムが炭素に変換されると、これらの星のコアの核融合プロセスは停止します。代わりに、電子が占有できる最小のスペースにすべての電子を押し込むまで収縮します。結果として生じる電子圧力は、量子力学的効果によって発生し、重力がコアをさらに圧縮するのを防ぎます。したがって、白色矮星は、そのコアでのエネルギー生成ではなく、電子の圧力によって支えられます。
コアが収縮を停止すると、白色矮星の温度は100,000ケルビンを超え、余熱によって輝きます。これらの若い白色矮星は通常、赤色巨星の段階で放出された元の星の外層を照らし、惑星状星雲を作成します。白色矮星からのこの継続的な放射は、内部エネルギー源の欠如と相まって、白色矮星が冷え始めることを意味します。最終的には、数千億年後、白色矮星は見えなくなる温度まで冷え、黒色矮星になります。冷却のタイムスケールが非常に長く(主に星が放射する表面積が小さいため)、現在推定される宇宙の年齢は137億年であり、最古の白色矮星でさえ数千ケルビンの温度で放射します。白色矮星は仮想的な存在のままです。
白色矮星は高温でサイズが小さいため、ヘルツシュプルングラッセル図の主系列星の下にあります。
白色矮星は極端です。地球とほぼ同じ大きさの天体。それらの密度は通常約109kg / m3(地球の密度は約5×103 kg / m3)であり、これは白色矮星の小さじ1杯の重さが数トンになることを意味します。これを想像する最も簡単な方法は、太陽の質量を地球と同じくらいの大きさの物体に押し込むことを想像することです!その結果、白色矮星の表面の重力は、ここ地球で経験する重力の10万倍を超え、これにより、星の大気がわずか数百メートルの高さの非常に薄い表面層に引き込まれます。
クレジット:Harvey Richer(ブリティッシュコロンビア大学、バンクーバー)/ NASA / NSSDC
白色のもう1つの興味深い特性矮星は、質量が大きいほど小さいということです。チャンドラセカール限界である約1.4太陽質量は、白色矮星が持つことができ、それでも白色矮星のままであることができる質量の理論上の上限です。この質量を超えると、電子圧力は星を支えることができなくなり、中性子星またはブラックホールのいずれかであるさらに密度の高い状態に崩壊します。観測された最も重い白色矮星の質量は約1.2太陽質量ですが、最も軽い白色矮星の重量はわずか約0.15太陽質量です。
すべての白色矮星が孤立して存在するわけではなく、白色矮星は仲間から物質を降着させています。バイナリシステムの星は、いくつかの異なる噴火現象を引き起こす可能性があります。激変星は、白色矮星に重い表面層の水素が蓄積するか、降着過程が不安定になることで発生します。一方、Ia型超新星は、チャンドラセカール限界を超えた白色矮星の爆発であると考えられています。