Karzeł biały

Co to jest karzeł biały?

Karzeł biały to końcowe stadium ewolucji gwiazdy o masie początkowej poniżej ok. 8 mas Słońca, po tym jak gwiazda zrzuciła zewnętrzne warstwy jako mgławica planetarna. Jest to gęsty, gorący obiekt o masie do 1,44 masy Słońca (granica Chandrasekhara), rozmiarach zbliżonych do Ziemi i typowej temperaturze powierzchni 10 000-100 000 K, który nie przeprowadza już żadnych reakcji termojądrowych.

Karzeł biały jest utrzymywany przed kolapsem grawitacyjnym przez ciśnienie degeneracji elektronów – kwantowy efekt wynikający z zasady Pauliego, niezależny od temperatury. Jego gęstość jest ogromna: łyżeczka materii karła białego waży ok. 5-15 ton. Skład typowego karła białego to węgiel i tlen (produkty syntezy helowej), otoczone cienką warstwą helu i wodoru. Gwiazda Sirius B (towarzysz Syriusza) jest najbliższym Ziemi karłem białym – 8,6 al, masa 1,02 M☉, rozmiar zbliżony do Ziemi. Nasze Słońce zakończy swój żywot jako karzeł biały za ok. 5 mld lat.

Kariery białe w układach podwójnych mogą akretować materię od towarzysza i w pewnych okolicznościach eksplodować jako supernowe Ia (termonuklearne) – gdy masa zbliży się do granicy Chandrasekhara. Supernowe Ia mają stałą jasność absolutną (-19,3 mag) i służą jako standardowe świece do pomiaru odległości kosmicznych – to dzięki nim odkryto w 1998 roku przyspieszoną ekspansję Wszechświata.