fbpx
Wikipedia

Swartdwerg

’n Swartdwerg is ’n hipotetiese steroorblyfsel wat gevorm word wanneer ’n witdwerg so koel geword het dat dit nie meer veel hitte of lig uitstraal nie. Aangesien die tyd wat nodig is dat ’n witdwerg dié toestand bereik langer as die ouderdom van die heelal (13,8 miljard jaar) is, bestaan daar na verwagting nog nie swartdwerge nie, en die temperatuur van die koelste witdwerge is een waarneembare perk op die ouderdom van die heelal.[1]

Sterevolusie; ’n swartdwerg is regs onder te sien.

Die naam "swartdwerg" word ook soms gebruik vir bruindwerge in ’n hipotetiese laat stadium – bruindwerge is substellêre voorwerpe wat nie genoeg massa het om die kernreaksie-verbranding van waterstof vol te hou nie (minder as sowat 0,08 sonmassa).[2][3][4][5]

Vorming

’n Witdwerg ontstaan wanneer ’n hoofreeksster met ’n lae of middelmatige massa (minder as sowat 9 tot 10 sonmassas) al sy buitenste lae verloor of al die elemente opgebruik het wat hy warm genoeg is om te verbrand.[6] Wat oorbly, is ’n digte bol ontaarde materie wat vanweë termiese straling stadig afkoel en eindelik ’n swartdwerg word.[7][8] As swartdwerge bestaan, sal hulle baie moeilik waarneembaar wees omdat hulle uitstraling per definisie baie min sal wees. Hulle sal egter waarneembaar wees danksy hulle swaartekraginvloed.[9] Verskeie witdwerge wat tot onder 3 900 K (spektraalklas M0) afgekoel het, is in 2012 deur sterrekundiges ontdek wat die MDM-sterrewag in Arizona, VSA, se 2,4 m-teleskoop gebruik het. Hulle is na raming 11 tot 12 miljard jaar oud.[10]

Aangesien die evolusie van witdwerge afhang van dinge waaroor min bekend is, soos donker materie en die moontlikheid en tempo van protonverval, is dit moeilik om te bepaal wanneer ’n witdwerg voldoende sal afkoel om ’n swartdwerg te word.[11], § IIIE, IVA. Barrow en Tipler raam dit sal 1015 jaar duur voordat ’n witdwerg afgekoel het tot 5 K[12] Indien swak wisselwerkende massiewe deeltjies (WIMP's) egter bestaan, is dit moontlik dat wisselwerkings met hierdie deeltjies sommige witdwerge sowat 1025 jaar lank baie warmer as dit sal hou.[11]:§IIIE As protone nie stabiel is nie sal witdwerge ook warm gehou word deur energie wat uit protonverval vrygestel word. Adams en Laughlin bereken dat protonverval in die geval van ’n hipotetiese protonlewensduur van 1037 jaar die effektiewe oppervlaktemperatuur van ’n ou witdwerg met die massa van die Son tot sowat 0,06 K sal verhoog. Hoewel dit koel is, is dit vermoedelik warmer as wat die kosmiese agtergrondstraling se temperatuur oor 1037 jaar sal wees.[11]:§IVB

Spekulasies bestaan dat sommige swaar swartdwerge eindelik supernovaontploffings kan ondergaan. Dit sal gebeur as (digtheidgebaseerde) piknokernfusie ’n groot deel van die ster in yster sal omskakel. Dit sal die Chandrasekhar-limiet van sommige swartdwerge verlaag tot minder as hulle werklike massa. As dié punt bereik word, sal die sterre inplof en wegholkernfusie tot gevolg hê. Die swaarstes wat sal ontplof, sal naby 1,35 sonmassa wees en sal in die omgewing van 101 100 jaar neem, terwyl dié met die kleinste massa wat sal ontplof, sowat 1,16 sonmassa sal wees en sowat 1032 000 jaar sal neem – dit sal sowat 1% van alle swartdwerge wees. Een groot voorbehoud sal wees dat protonverval die massa van die swartdwerg veel vinniger sal verklein as wat piknokernprosesse sal geskied, en dit sal ’n supernova verhoed.[13]

Toekoms van die Son

Wanneer die Son oor sowat 8 miljard jaar ophou om helium in sy kern te verbrand en sy lae in ’n planetêre newel wegstoot, sal dit ’n witdwerg word. Biljoene jare later sal dit feitlik geen lig meer uitstraal nie. Daarna sal die Son nie meer so helder wees soos ’n ster wat vandag met die blote oog van die Aarde sigbaar is nie. Dit sal dus uit sig verdwyn, al is sy swaartekraginvloed nog bespeurbaar. Die geraamde tyd waarin die Son genoeg sal afkoel om ’n swartdwerg te word, is sowat 1015 (1 biljard) jaar. Dit kan egter veel langer duur as WIMP's bestaan, soos bo beskryf.

Verwysings

  1. §3, Heger, A.; Fryer, C.L.; Woosley, S.E.; Langer, N.; Hartmann, D.H. (2003). "How massive single stars end their life". Astrophysical Journal. 591 (1): 288–300. arXiv:astro-ph/0212469. Bibcode:2003ApJ...591..288H. doi:10.1086/375341. S2CID 59065632.
  2. Jameson, R. F.; Sherrington, M. R.; Giles, A.R. (October 1983). "A failed search for black dwarfs as companions to nearby stars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 205: 39–41. Bibcode:1983MNRAS.205P..39J. doi:10.1093/mnras/205.1.39P.
  3. Kumar, Shiv S. (1962). "Study of Degeneracy in Very Light Stars". Astronomical Journal. 67: 579. Bibcode:1962AJ.....67S.579K. doi:10.1086/108658.
  4. Darling, David "brown dwarf". The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight. David Darling. 
  5. Tarter, Jill (2014), "Brown is not a color: Introduction of the term 'Brown Dwarf'", in Joergens, Viki, 50 Years of Brown Dwarfs – From Prediction to Discovery to Forefront of Research, Astrophysics and Space Science Library, 401, Springer, pp. 19–24, doi:10.1007/978-3-319-01162-2_3, ISBN 978-3-319-01162-2, https://www.springer.com/astronomy/book/978-3-319-01161-5 
  6. § 3, Heger, A.; Fryer, C. L.; Woosley, S. E.; Langer, N.; Hartmann, D. H. (2003). "How Massive Single Stars End Their Life". Astrophysical Journal. 591 (1): 288–300. arXiv:astro-ph/0212469. Bibcode:2003ApJ...591..288H. doi:10.1086/375341.AS1-onderhoud: meer as een naam: authors list (link)
  7. Johnson, Jennifer. "Extreme Stars: White Dwarfs & Neutron Stars" (PDF). Ohio-staatsuniversiteit. Besoek op 2007-05-03.
  8. Richmond, Michael. "Late stages of evolution for low-mass stars" (in Engels). Rochester Institute of Technology. vanaf die oorspronklike op 29 Mei 2020. Besoek op 4 Augustus 2006.
  9. Alcock, Charles; Allsman, Robyn A.; Alves, David; Axelrod, Tim S.; Becker, Andrew C.; Bennett, David; et al. (1999). "Baryonic Dark Matter: The Results from Microlensing Surveys". In the Third Stromlo Symposium: The Galactic Halo. 165: 362. Bibcode:1999ASPC..165..362A.
  10. "12 Billion-year-old white-dwarf stars only 100 light-years away". spacedaily.com. Norman, Oklahoma. 16 April 2012. Besoek op 10 Januarie 2020.
  11. 11,0 11,1 11,2 Fred C. Adams and Gregory Laughlin. "A Dying Universe: The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects". doi:10.1103/RevModPhys.69.337.
  12. Tabel 10.2, Barrow, John D.; Tipler, Frank J. (1986). The Anthropic Cosmological Principle, 1ste uitgawe 1986 (hersien 1988). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-282147-8. LCCN 87028148
  13. Caplan, M. E. (2020). "Black dwarf supernova in the far future". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 497 (4): 4357–4362. arXiv:2008.02296. Bibcode:2020MNRAS.497.4357C. doi:10.1093/mnras/staa2262. S2CID 221005728.

Skakels

  •   Hierdie artikel is in sy geheel of gedeeltelik uit die Engelse Wikipedia vertaal.

Swartdwerg
swartdwerg, hipotetiese, steroorblyfsel, gevorm, word, wanneer, witdwerg, koel, geword, meer, veel, hitte, uitstraal, aangesien, nodig, witdwerg, dié, toestand, bereik, langer, ouderdom, heelal, miljard, jaar, bestaan, daar, verwagting, swartdwerge, temperatuu. n Swartdwerg is n hipotetiese steroorblyfsel wat gevorm word wanneer n witdwerg so koel geword het dat dit nie meer veel hitte of lig uitstraal nie Aangesien die tyd wat nodig is dat n witdwerg die toestand bereik langer as die ouderdom van die heelal 13 8 miljard jaar is bestaan daar na verwagting nog nie swartdwerge nie en die temperatuur van die koelste witdwerge is een waarneembare perk op die ouderdom van die heelal 1 Sterevolusie n swartdwerg is regs onder te sien Die naam swartdwerg word ook soms gebruik vir bruindwerge in n hipotetiese laat stadium bruindwerge is substellere voorwerpe wat nie genoeg massa het om die kernreaksie verbranding van waterstof vol te hou nie minder as sowat 0 08 sonmassa 2 3 4 5 Inhoud 1 Vorming 2 Toekoms van die Son 3 Verwysings 4 SkakelsVorming Wysig n Witdwerg ontstaan wanneer n hoofreeksster met n lae of middelmatige massa minder as sowat 9 tot 10 sonmassas al sy buitenste lae verloor of al die elemente opgebruik het wat hy warm genoeg is om te verbrand 6 Wat oorbly is n digte bol ontaarde materie wat vanwee termiese straling stadig afkoel en eindelik n swartdwerg word 7 8 As swartdwerge bestaan sal hulle baie moeilik waarneembaar wees omdat hulle uitstraling per definisie baie min sal wees Hulle sal egter waarneembaar wees danksy hulle swaartekraginvloed 9 Verskeie witdwerge wat tot onder 3 900 K spektraalklas M0 afgekoel het is in 2012 deur sterrekundiges ontdek wat die MDM sterrewag in Arizona VSA se 2 4 m teleskoop gebruik het Hulle is na raming 11 tot 12 miljard jaar oud 10 Aangesien die evolusie van witdwerge afhang van dinge waaroor min bekend is soos donker materie en die moontlikheid en tempo van protonverval is dit moeilik om te bepaal wanneer n witdwerg voldoende sal afkoel om n swartdwerg te word 11 IIIE IVA Barrow en Tipler raam dit sal 1015 jaar duur voordat n witdwerg afgekoel het tot 5 K 12 Indien swak wisselwerkende massiewe deeltjies WIMP s egter bestaan is dit moontlik dat wisselwerkings met hierdie deeltjies sommige witdwerge sowat 1025 jaar lank baie warmer as dit sal hou 11 IIIE As protone nie stabiel is nie sal witdwerge ook warm gehou word deur energie wat uit protonverval vrygestel word Adams en Laughlin bereken dat protonverval in die geval van n hipotetiese protonlewensduur van 1037 jaar die effektiewe oppervlaktemperatuur van n ou witdwerg met die massa van die Son tot sowat 0 06 K sal verhoog Hoewel dit koel is is dit vermoedelik warmer as wat die kosmiese agtergrondstraling se temperatuur oor 1037 jaar sal wees 11 IVBSpekulasies bestaan dat sommige swaar swartdwerge eindelik supernovaontploffings kan ondergaan Dit sal gebeur as digtheidgebaseerde piknokernfusie n groot deel van die ster in yster sal omskakel Dit sal die Chandrasekhar limiet van sommige swartdwerge verlaag tot minder as hulle werklike massa As die punt bereik word sal die sterre inplof en wegholkernfusie tot gevolg he Die swaarstes wat sal ontplof sal naby 1 35 sonmassa wees en sal in die omgewing van 101 100 jaar neem terwyl die met die kleinste massa wat sal ontplof sowat 1 16 sonmassa sal wees en sowat 1032 000 jaar sal neem dit sal sowat 1 van alle swartdwerge wees Een groot voorbehoud sal wees dat protonverval die massa van die swartdwerg veel vinniger sal verklein as wat piknokernprosesse sal geskied en dit sal n supernova verhoed 13 Toekoms van die Son WysigWanneer die Son oor sowat 8 miljard jaar ophou om helium in sy kern te verbrand en sy lae in n planetere newel wegstoot sal dit n witdwerg word Biljoene jare later sal dit feitlik geen lig meer uitstraal nie Daarna sal die Son nie meer so helder wees soos n ster wat vandag met die blote oog van die Aarde sigbaar is nie Dit sal dus uit sig verdwyn al is sy swaartekraginvloed nog bespeurbaar Die geraamde tyd waarin die Son genoeg sal afkoel om n swartdwerg te word is sowat 1015 1 biljard jaar Dit kan egter veel langer duur as WIMP s bestaan soos bo beskryf Verwysings Wysig 3 Heger A Fryer C L Woosley S E Langer N Hartmann D H 2003 How massive single stars end their life Astrophysical Journal 591 1 288 300 arXiv astro ph 0212469 Bibcode 2003ApJ 591 288H doi 10 1086 375341 S2CID 59065632 Jameson R F Sherrington M R Giles A R October 1983 A failed search for black dwarfs as companions to nearby stars Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 205 39 41 Bibcode 1983MNRAS 205P 39J doi 10 1093 mnras 205 1 39P Kumar Shiv S 1962 Study of Degeneracy in Very Light Stars Astronomical Journal 67 579 Bibcode 1962AJ 67S 579K doi 10 1086 108658 Darling David brown dwarf The Encyclopedia of Astrobiology Astronomy and Spaceflight David Darling Tarter Jill 2014 Brown is not a color Introduction of the term Brown Dwarf in Joergens Viki 50 Years of Brown Dwarfs From Prediction to Discovery to Forefront of Research Astrophysics and Space Science Library 401 Springer pp 19 24 doi 10 1007 978 3 319 01162 2 3 ISBN 978 3 319 01162 2 https www springer com astronomy book 978 3 319 01161 5 3 Heger A Fryer C L Woosley S E Langer N Hartmann D H 2003 How Massive Single Stars End Their Life Astrophysical Journal 591 1 288 300 arXiv astro ph 0212469 Bibcode 2003ApJ 591 288H doi 10 1086 375341 AS1 onderhoud meer as een naam authors list link Johnson Jennifer Extreme Stars White Dwarfs amp Neutron Stars PDF Ohio staatsuniversiteit Besoek op 2007 05 03 Richmond Michael Late stages of evolution for low mass stars in Engels Rochester Institute of Technology Geargiveer vanaf die oorspronklike op 29 Mei 2020 Besoek op 4 Augustus 2006 Alcock Charles Allsman Robyn A Alves David Axelrod Tim S Becker Andrew C Bennett David et al 1999 Baryonic Dark Matter The Results from Microlensing Surveys In the Third Stromlo Symposium The Galactic Halo 165 362 Bibcode 1999ASPC 165 362A 12 Billion year old white dwarf stars only 100 light years away spacedaily com Norman Oklahoma 16 April 2012 Besoek op 10 Januarie 2020 11 0 11 1 11 2 Fred C Adams and Gregory Laughlin A Dying Universe The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects doi 10 1103 RevModPhys 69 337 Tabel 10 2 Barrow John D Tipler Frank J 1986 The Anthropic Cosmological Principle 1ste uitgawe 1986 hersien 1988 Oxford University Press ISBN 978 0 19 282147 8 LCCN 87028148 Caplan M E 2020 Black dwarf supernova in the far future Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 497 4 4357 4362 arXiv 2008 02296 Bibcode 2020MNRAS 497 4357C doi 10 1093 mnras staa2262 S2CID 221005728 Skakels Wysig Hierdie artikel is in sy geheel of gedeeltelik uit die Engelse Wikipedia vertaal Ontsluit van https af wikipedia org w index php title Swartdwerg amp oldid 2360768,