Răspunsuri (LXXIV) De unde vine căldura stelelor pitice albe; Știința canapelei
Raúl González mi-a trimis următoarea întrebare la [email protected]: «Cum poate o pitică albă să aibă o temperatură mai mare decât suprafața soarelui, dacă aceste stele nu își mai produc propria energie? De unde vine o astfel de căldură?»
Am menționat mai sus stele pitice albe în alte postări (cum ar fi este Da Aceasta alta), dar, pentru a înțelege de unde provine căldura care îi face să strălucească, mai întâi va trebui să vedem cum se formează aceste obiecte curioase.
Trebuie să bat mai întâi în jurul tufișului, adică.
Exact. Dar este o voce malefică și cursivă necesară.
După cum știți, stelele strălucesc datorită energiei eliberate de reacțiile de fuziune nucleară care au loc în nucleele lor, unde condițiile extreme de căldură și presiune forțează atomii de hidrogen să se lege între ei, formând un element mai greu, heliu și emițând raze gamma care încălzesc masa stelei până la incandescență.
În cazul soarelui, de exemplu, cei 15.000.000ºC care domnește în miezul său se traduc într-o temperatură de suprafață de aproximativ 6.000ºC ... Ceea ce poate părea foarte scăzut în comparație, dar trebuie luat în considerare că căldura nucleul este luat pentru a distribui pe tot volumul stelei noastre, care are în esență o minge de gaz în diametru de 1,4 milioane de kilometri.
Dar, așa cum a subliniat bine Raúl, suprafața unei pitice albe poate atinge temperaturi mult mai mari decât cele ale oricărei stele convenționale. fără niciun tip de mecanism care produce energie în interiorul său.
Ei bine, îmi vei spune ce fel de stea rară nu-și produce propria căldură.
Ei bine, asta este pentru început, piticii albi nu sunt ei înșiși stele, ci rămășițele altor stele care și-au epuizat combustibilul.
Atunci de ce strălucesc dacă nu au combustibil?!
Ok, așteaptă, voce cursivă, să mergem în părți. Să vedem mai întâi cum se formează aceste obiecte curioase.
De-a lungul copilăriei unei stele, gravitația trage heliul care provoacă fuziunea hidrogenului până la adâncimile miezului, deoarece heliul este ușor mai dens. Dar condițiile necesare pentru a fuziona heliul în elemente mai grele și, astfel, să producă energie din acesta, le depășesc cu mult pe cele pe care le poate produce masa unei stele de dimensiuni medii precum soarele nostru. Prin urmare, Când prea mult heliu se acumulează în miezul unei stele de dimensiuni medii, reacțiile de fuziune nu pot continua.
Acest detaliu este important deoarece stelele rămân stabile atâta timp cât forța reacțiilor de fuziune care are loc în nucleu contracarează forța de greutate de compresie. Cu alte cuvinte, atunci când heliul acumulat în nucleu „înăbușă” fuziunea hidrogenului, forța care menține gravitația la distanță dispare și întreaga greutate a stelei cade pe el, comprimându-l.
Dar din fericire, contracția determină apariția unei noi regiuni de presiuni și temperaturi ridicate în jurul nucleului în care poate fi susținută fuziunea hidrogenului, astfel încât steaua să revină imediat la producerea de energie.
După această încetinire, steaua începe să genereze mai multă energie decât înainte, deoarece acest nou strat are un volum mai mare decât nucleul original și, prin urmare, mai mult material este fuzionat în el. Ca rezultat, noile reacții, acum mai intense decât înainte, împing gazul din jur și steaua începe să se extindă.
Dar povestea nu se termină aici: steaua va continua să producă și să acumuleze heliu, așa că acest nou strat nu va mai putea fuziona hidrogen la un moment dat. Ca rezultat, procesul de contracție de bază se va repeta de mai multe ori pe măsură ce reacțiile de fuziune cu hidrogen devin din ce în ce mai violente.
Văzute de pe Pământ, stelele care trec prin acest proces încep să prezinte modificări ciclice ale luminozității care coincid cu aceste perioade de contracție, care într-un grafic arată astfel:
Pe de altă parte, pe măsură ce se extind, suprafața acestor stele se răcorește. De exemplu, temperatura suprafeței unei stele cu o masă similară cu cea a soarelui poate scădea de la aproximativ 6.000ºC la 2.000ºC sau 3.000ºC în această fază a vieții sale.
Dar cum se va răci dacă steaua produce mai multă energie decât înainte? Această postare este plină de contradicții!