Baltais punduris
Baltais punduris ir kompakta zvaigzne. Tās matērija ir saspiesta kopā. Gravitācija ir savilkusi atomus cieši kopā un atņēmusi elektronus. Baltā pundurzvaigznes masa ir līdzīga Saules masai, bet tās tilpums ir līdzīgs Zemes tilpumam.
Baltie pundurzvaigznes ir visu to zvaigžņu evolūcijas beigu stāvoklis, kuru masa nav pietiekami liela, lai kļūtu par neitronu zvaigzni. Vairāk nekā 97 % zvaigžņu Piena Ceļā kļūs par baltajiem rūķīšiem. §1 Pēc tam, kad beigsies ūdeņradi saturošas galvenās sekvences zvaigznes mūžs, tā izpletīsies līdz sarkanaimilzei, kuras kodolā hēlijs satuvinās ar oglekli un skābekli. Ja sarkanajam milzim nav pietiekamas masas, lai sakausētu oglekli, aptuveni 1 miljardu K, tā centrā uzkrāsies neaktīvs ogleklis un skābeklis. Pēc tam, kad tas atbrīvosies no ārējiem slāņiem, veidojot planetāro miglāju, tas atstās kodolu, kas ir baltais punduris.
Baltā pundurzvaigznes materiālā vairs nenotiek kodolsintēzes reakcijas, tāpēc zvaigznei nav enerģijas avota. To neatbalsta kodolsintēzes siltums pret gravitācijas sabrukumu.
Zvaigzne, piemēram, mūsu Saule, kļūst par balto pundurzvaigzni, kad tai beidzas degviela. Tuvojoties savas dzīves beigām, tā pārdzīvos sarkanā milža stadiju un tad zaudēs lielāko daļu gāzes, līdz tā, kas paliks, saruks un kļūs par jaunu balto rūķīti.
Siriusa A un Siriusa B attēls, kas uzņemts ar kosmisko teleskopu "Hubble". Siriuss B, kas ir baltais punduris, redzams kā vājš gaismas punktiņš daudz spožākā Siriusa A apakšējā kreisajā pusē.
Baltās pundurzvaigznes
Vēsture
Baltie rūķīši tika atklāti 18. gadsimtā. Pirmo balto pundurzvaigzni ar nosaukumu 40 Eridani B 1783. gada 31. janvārī atklāja Viljams Heršels. p73 Tā ir daļa no trīs zvaigžņu sistēmas ar nosaukumu 40 Eridani.
Otrais baltais punduris tika atklāts 1862. gadā, taču sākotnēji tika uzskatīts par sarkano punduri. Tā bija maza zvaigzne netālu no Sīriusa. Šīs pavadošās zvaigznes, ko sauca par Sīriusu B, virsmas temperatūra bija aptuveni 25 000 kelvīnu, tāpēc to uzskatīja par karstu zvaigzni. Tomēr Sīriuss B bija aptuveni 10 000 reižu vājāka par galveno zvaigzni Sīriusu A. Zinātnieki atklāja, ka Sīriusa B masa ir gandrīz tāda pati kā Saulei. Tas nozīmē, ka kādreiz Sīriuss B bija zvaigzne, kas līdzinājās mūsu Saulei.
1917. gadā Adrjans van Maanens atklāja balto rūķīti, ko nosauca par Van Maanen 2. Tas bija trešais atklātais baltais rūķītis. Tas ir Zemei tuvākais baltais rūķītis, izņemot Sīriusu B.
Starojums un temperatūra
Baltajam rūķim ir zems spožums (kopējais izstarotās gaismas daudzums), bet ļoti karsts kodols. Kodola temperatūra var būt 107 K, bet virsmas - tikai 104 K.
Baltais rūķītis, kad tas veidojas, ir ļoti karsts, bet, tā kā tam nav enerģijas avota, tas pakāpeniski izstaro savu enerģiju un atdziest. Tas nozīmē, ka tā starojums, kas sākumā piešķir tam zilu vai baltu krāsu, laika gaitā samazinās. Ļoti ilgā laikā baltais punduris atdzisīs līdz temperatūrai, pie kuras tas vairs neizstaro gaismu. Ja vien baltais punduris nesaņem vielu no pavadošās zvaigznes vai kāda cita avota, tā starojumu rada uzkrātais siltums. Tas netiek aizstāts.
Baltie rūķīši atdziest lēni divu iemeslu dēļ. Tiem ir ārkārtīgi maza virsma, no kuras izstarot siltumu, tāpēc tie atdziest pakāpeniski, ilgstoši saglabājot karstumu. Turklāt tie ir ļoti necaurspīdīgi. Degenerētā matērija, kas veido balto rūķīšu lielāko daļu, aiztur gaismu un citu elektromagnētisko starojumu, tāpēc starojums nespēj aiznest daudz enerģijas.
Galu galā visi baltie rūķīši atdzisīs un kļūs par melnajiem rūķīšiem, kurus tā sauc tāpēc, ka tiem trūkst enerģijas, lai radītu gaismu. Pagaidām vēl nav melno rūķu, jo baltajam rūķim atdzist ir nepieciešams ilgāks laiks nekā pašreizējais Visuma vecums. Melnais punduris ir tas, kas paliks no zvaigznes pēc tam, kad visa tās enerģija (siltums un gaisma) būs izlietota.
Atkārtota aizdegšanās
Baltie rūķīši var atkal aizdegties un eksplodēt kā supernovas, ja tie iegūst vairāk materiāla. Ir noteikta maksimālā masa, lai baltais rūķītis paliktu stabils. To sauc par Čandrasekhāra robežu.
Piemēram, punduris var piesaistīt materiālu no zvaigznes pavadones, tādējādi pārsniedzot Čandrasekhāra robežu. Papildu masa izraisītu oglekļa kodolsintēzes reakciju. Astronomi uzskata, ka šī atkārtota aizdegšanās varētu būt Ia tipa supernovu cēlonis.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir baltais punduris?
A: Baltais punduris ir kompakta zvaigzne, kuras matērija gravitācijas rezultātā ir saspiesta kopā, un tai ir atņemti elektroni.
J: Kāda ir baltā rūķa masa salīdzinājumā ar Saules masu?
A: Baltā pundurzvaigznes masa ir līdzīga Saules masai, bet tās tilpums ir līdzīgs Zemes tilpumam.
J: Kāda veida zvaigznes kļūst par baltajiem punduriem?
A: Baltie rūķīši ir visu to zvaigžņu evolūcijas beigu stāvoklis, kuru masa nav pietiekami liela, lai kļūtu par neitronu zvaigzni. Vairāk nekā 97 % zvaigžņu Piena Ceļā kļūs par baltajiem rūķīšiem.
J: Kā veidojas sarkanais milzis?
A: Pēc tam, kad beidzas ūdeņradi saturošas galvenās sekvences zvaigznes mūžs, tā izplešas, veidojot sarkano milzi, kura kodolā sakausē hēliju par oglekli un skābekli. Ja tai nav pietiekamas masas, lai sakausētu oglekli, tās centrā uzkrājas neaktīvs ogleklis un skābeklis.
J: Kas notiek pēc tam, kad tās ārējie slāņi izšķīst, veidojot planetāro miglāju?
A: Pēc ārējo slāņu izkliedēšanas, veidojot planetāro miglāju, paliek kodols, kas kļūst par balto rūķīti.
J: Vai baltajā rūķī notiek vielas kodolsintēzes reakcijas?
A: Nē, baltā rūķa materiālā vairs nenotiek kodolsintēzes reakcijas, tāpēc tam nav enerģijas avota, un to nevar uzturēt ar siltumu pret gravitācijas sabrukumu.
J: Kā mūsu Saule kļūst par balto rūķīti?
A: Mūsu Saule kļūs par balto pundurdzelīti, kad tai būs beigusies degviela, tuvojoties savas dzīves beigām; vispirms tā pāriet sarkanā milža stadiju, tad zaudē lielāko daļu gāzes, līdz tas, kas palicis, saraujas par jaunu balto pundurdzelīti.
