Beyaz cüce
Beyaz cüce kompakt bir yıldızdır. Maddeleri birbirine sıkışmıştır. Kütle çekimi atomları birbirine yaklaştırmış ve elektronlarını koparmıştır. Bir beyaz cücenin kütlesi Güneş'in kütlesine benzer, ancak hacmi Dünya'nınkine benzer.
Beyaz cüceler, kütlesi bir nötron yıldızına dönüşecek kadar yüksek olmayan tüm yıldızların son evrimsel halidir. Samanyolu'ndaki yıldızların %97'sinden fazlası beyaz cüce yıldız haline gelecektir.§1 Bir ana dizi yıldızının hidrojen eritme ömrü sona erdikten sonra, çekirdeğinde helyumu karbon ve oksijene dönüştüren bir kırmızı deve dönüşecektir. Eğer bir kırmızı dev karbonu kaynaştırmak için yeterli kütleye sahip değilse, yaklaşık 1 milyar K, merkezinde inaktif karbon ve oksijen birikecektir. Bir gezegenimsi bulutsu oluşturmak için dış katmanlarını döktükten sonra, arkasında beyaz cüce olan çekirdeği bırakacaktır.
Bir beyaz cücenin içindeki madde artık füzyon reaksiyonlarına girmez, bu nedenle yıldızın enerji kaynağı yoktur. Yerçekimsel çöküşe karşı füzyon ısısı tarafından desteklenmez.
Güneşimiz gibi bir yıldız, yakıtı bittiğinde beyaz cüceye dönüşecektir. Ömrünün sonuna doğru kırmızı dev aşamasından geçecek, ardından gazının çoğunu kaybedecek ve geriye kalanlar büzüşerek genç bir beyaz cüce haline gelecektir.
Sirius A ve Sirius B'nin Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen görüntüsü. Bir beyaz cüce olan Sirius B, çok daha parlak olan Sirius A'nın sol alt tarafında soluk bir ışık lekesi olarak görülebilir
Beyaz cüce yıldızlar
Tarih
Beyaz cüceler 18. yüzyılda keşfedilmiştir. İlk beyaz cüce yıldız olan 40 Eridani B, 31 Ocak 1783 tarihinde William Herschel tarafından keşfedilmiştir.p73 Bu yıldız 40 Eridani adı verilen üç yıldız sisteminin bir parçasıdır.
İkinci beyaz cüce 1862 yılında keşfedildi, ancak ilk başta kırmızı cüce olduğu düşünülüyordu. Sirius yıldızına yakın küçük bir yıldızdı. Sirius B olarak adlandırılan bu yoldaş yıldızın yüzey sıcaklığı yaklaşık 25.000 kelvindi, bu nedenle sıcak bir yıldız olduğu düşünülüyordu. Ancak Sirius B, birincil yıldız olan Sirius A'dan yaklaşık 10.000 kat daha sönüktü. Bilim insanları Sirius B'nin kütlesinin neredeyse Güneş'inkiyle aynı olduğunu keşfettiler. Bu da Sirius B'nin bir zamanlar bizim Güneşimize benzer bir yıldız olduğu anlamına gelmektedir.
Adriaan van Maanen 1917 yılında Van Maanen 2 olarak adlandırılan bir beyaz cüce keşfetti. Bu keşfedilen üçüncü beyaz cüceydi. Sirius B dışında Dünya'ya en yakın beyaz cücedir.
Radyasyon ve sıcaklık
Bir beyaz cüce düşük parlaklığa (yaydığı toplam ışık miktarı) ancak çok sıcak bir çekirdeğe sahiptir. Yüzey sadece 104 K iken çekirdek 107 K olabilir.
Bir beyaz cüce oluştuğunda çok sıcaktır, ancak enerji kaynağı olmadığından, enerjisini yavaş yavaş yayacak ve soğuyacaktır. Bu, başlangıçta ona mavi veya beyaz bir renk veren radyasyonunun zamanla azalacağı anlamına gelir. Çok uzun bir süre içinde, bir beyaz cüce artık ışık yaymayacağı sıcaklıklara kadar soğuyacaktır. Beyaz cüce bir yoldaş yıldızdan ya da başka bir kaynaktan madde almadıkça, radyasyonu depoladığı ısıdan gelir. Bu ısı yenilenmez.
Beyaz cüceler iki nedenden dolayı yavaş soğurlar. Bu ısıyı yaymak için son derece küçük bir yüzey alanına sahiptirler, bu nedenle yavaş yavaş soğurlar ve uzun süre sıcak kalırlar. Ayrıca, çok opaktırlar. Bir beyaz cücenin büyük kısmını oluşturan dejenere madde ışığı ve diğer elektromanyetik radyasyonu durdurur, bu nedenle radyasyon fazla enerji taşımaz.
Sonunda, tüm beyaz cüceler soğuyarak siyah cücelere dönüşeceklerdir, ışık yaratacak enerjiden yoksun oldukları için böyle adlandırılırlar. Henüz siyah cüce yoktur çünkü bir beyaz cücenin soğuması evrenin şu anki yaşından daha uzun sürer. Siyah cüce, tüm enerjisi (ısı ve ışık) tükendikten sonra yıldızdan geriye kalacak olan şeydir.
Yeniden ateşleme
Beyaz cüceler daha fazla maddeye sahip olurlarsa yeniden ateşlenip süpernova olarak patlayabilirler. Bir beyaz cücenin kararlı kalabilmesi için maksimum bir kütle vardır. Bu Chandrasekhar sınırı olarak bilinir.
Örneğin bir cüce, yoldaş bir yıldızdan malzeme çekerek Chandrasekhar sınırının üzerine çıkabilir. Ekstra kütle bir karbon füzyon reaksiyonu başlatabilir. Gökbilimciler bu yeniden ateşlemenin Tip Ia süpernovaların nedeni olabileceğini düşünüyor.
Sorular ve Yanıtlar
S: Beyaz cüce nedir?
C: Beyaz cüce, maddesi yerçekimi tarafından bir araya getirilmiş ve elektronları alınmış kompakt bir yıldızdır.
S: Bir beyaz cücenin kütlesi Güneş'e kıyasla nasıldır?
C: Bir beyaz cücenin kütlesi Güneş'inkine benzer, ancak hacmi Dünya'nınkine benzer.
S: Ne tür yıldızlar beyaz cüce olur?
C: Beyaz cüceler, kütlesi nötron yıldızı olmaya yetecek kadar yüksek olmayan tüm yıldızların son evrimsel halidir. Samanyolu'ndaki yıldızların %97'sinden fazlası beyaz cüce yıldız haline gelecektir.
S: Bir kırmızı dev nasıl oluşur?
C: Bir ana dizi yıldızının hidrojen eritme ömrü sona erdikten sonra, çekirdeğinde helyumu karbon ve oksijene dönüştüren bir kırmızı dev oluşturmak üzere genişleyecektir. Eğer karbonu kaynaştırmak için yeterli kütleye sahip değilse, merkezinde inaktif karbon ve oksijen birikecektir.
S: Bir gezegenimsi bulutsu oluşturmak için dış katmanlarını döktükten sonra ne olur?
C: Bir gezegenimsi bulutsu oluşturmak için dış katmanlarını döktükten sonra, geride kalan şey beyaz cüceye dönüşen çekirdektir.
S: Bir beyaz cücenin içindeki materyal füzyon reaksiyonları geçirir mi?
C: Hayır, beyaz cücedeki materyal artık füzyon reaksiyonlarına girmez, bu nedenle onun için enerji kaynağı yoktur ve yerçekimsel çöküşe karşı ısı ile desteklenemez.
S: Güneşimiz nasıl bir Beyaz Cüce haline gelir?
C: Güneşimiz ömrünün sonuna doğru yakıtı bittiğinde bir Beyaz Cüce haline gelecektir; önce kırmızı dev aşamasından geçecek, sonra geriye kalanlar genç Beyaz Cüce'ye dönüşene kadar gazın çoğunu kaybedecektir.
