Schwarzer Zwerg - Wikipedia

Kalter stellarer Überrest

Ein schwarzer Zwerg ist ein theoretischer stellarer Überrest, insbesondere ein weißer Zwerg, der ausreichend abgekühlt ist, so dass er keine bedeutende Wärme oder Licht mehr emittiert . Da die Zeit, die ein weißer Zwerg benötigt, um diesen Zustand zu erreichen, kalkuliert wird, um länger als das gegenwärtige Alter des Universums (13,8 Milliarden Jahre) zu sein, wird erwartet, dass derzeit keine schwarzen Zwerge im Universum und die Temperatur der kühlsten weißen Zwerge existieren ist eine Beobachtungsgrenze für das Alter des Universums. ^[1]

Der Name "Schwarzer Zwerg" wird auch auf substellare Objekte angewendet, die keine ausreichende Masse haben, weniger als etwa 0,08 M _[1945. zur Erhaltung der wasserstoffverbrennenden Kernfusion. ^[2][3] Diese Objekte werden jetzt allgemein als braune Zwerge bezeichnet, ein Begriff, der in den 70er Jahren geprägt wurde. ^[4][5] Schwarze Zwerge sollten nicht mit schwarzen Löchern, schwarzen Sternen oder Neutronensternen verwechselt werden.

Formation [ edit ]

Ein weißer Zwerg ist, was von einem Hauptreihenstern niedriger oder mittlerer Masse (unter ungefähr 9 bis 10 Sonnenmassen ( M) übrig geblieben ist. 19659005] ☉ )) nachdem er alle Elemente, bei denen die Temperatur zum Schmelzen ausreicht, entweder ausgetrieben oder verschmolzen hat. ^[1] Was bleibt, ist eine dichte Sphäre von elektronenentarteter Materie, die sich durch Wärmestrahlung langsam abkühlt. schließlich zu einem schwarzen Zwerg. ^[6][7] Wenn schwarze Zwerge existieren würden, wären sie äußerst schwer zu entdecken, da sie definitionsgemäß sehr wenig Strahlung abgeben würden. Sie wären jedoch durch ihren Einfluss auf die Schwerkraft nachweisbar. ^[8]
Verschiedene weiße Zwerge, die unter 3900 K (M0-Spektralklasse) gekühlt wurden, wurden 2012 von Astronomen mit dem 2,4-Meter-Teleskop des MDM Observatory gefunden. Sie werden auf 11 bis 12 Milliarden Jahre geschätzt. ^[9]

Da die Entwicklung der Sterne für die Zukunft in der Zukunft von unklaren physischen Fragen abhängt, wie zum Beispiel der Natur der dunklen Materie und der Möglichkeit und der Geschwindigkeit des Protonenzerfalls Es ist nicht genau bekannt, wie lange es dauert, bis weiße Zwerge bis zur Abkühlung abkühlen. ^{[10]§ IIIE, IVA.} Barrow und Tipler schätzen, dass es 10 ¹⁵ Jahre dauern würde, bis sich ein weißer Zwerg auf 5 K abgekühlt hat. ^[11] Wenn jedoch schwach wechselwirkende massive Teilchen (WIMPs) vorhanden sind, ist es möglich, dass Wechselwirkungen mit diesen Teilchen bestehen Einige weiße Zwerge werden für ungefähr 10 ²⁵ Jahre viel wärmer gehalten als dies. ^{[10]§ IIIE.} Wenn die Protonen nicht stabil sind, werden weiße Zwerge auch durch die vom Protonenzerfall freigesetzte Energie warm gehalten. Für eine hypothetische Protonenlebensdauer von 10 ³⁷ Jahren berechnen Adams und Laughlin, dass der Protonenzerfall die effektive Oberflächentemperatur eines alten weißen Zwergs mit einer Sonnenmasse auf etwa 0,06 K anheben wird. Obwohl kalt, wird dies angenommen heißer sein als die kosmische Hintergrundstrahlungstemperatur 10 ³⁷ Jahre in der Zukunft ^[10]§IVB.

Future of the Sun [

] Sobald die Sonne aufgehört hat, Helium in ihrem Kern zu verschmelzen und ihre Schichten in einem planetarischen Nebel in etwa 8 Milliarden Jahren auszustoßen, wird sie zu einem weißen Zwerg werden und über Billionen von Jahren schließlich kein Licht mehr emittieren. Danach ist die Sonne für das Äquivalent des bloßen menschlichen Auges nicht sichtbar und wird aus optischer Sicht entfernt, selbst wenn die Auswirkungen der Schwerkraft offensichtlich sind. Die geschätzte Zeit, bis sich die Sonne abgekühlt hat, um ein Schwarzer Zwerg zu werden, beträgt etwa 10 ¹⁵ (1 Quadrillion) Jahre, obwohl es viel länger dauern kann, wenn schwach wechselwirkende massive Teilchen (WIMPs) vorhanden sind oben beschrieben.

Siehe auch [ edit ]

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[ [19456524]. ]

1. ^ ^{a b} §3, Heger, A .; Friteuse, C. L .; Woosley, S. E .; Langer, N .; Hartmann, D.H. (2003). "Wie massiv einzelne Sterne ihr Leben beenden". Astrophysical Journal . 591 (1): 288–300. arXiv: astro-ph / 0212469 . Bibcode: 2003ApJ ... 591..288H. doi: 10.1086 / 375341.
   


2. ^ R. F. Jameson; M. R. Sherrington & A. R. Giles (Oktober 1983). "Eine fehlgeschlagene Suche nach schwarzen Zwergen als Begleiter von nahe gelegenen Sternen". Royal Astronomical Society . 205 : 39–41. Bibcode: 1983MNRAS.205P..39J. doi: 10.1093 / mnras / 205.1.39 P.
   


3. ^ Kumar, Shiv S. (1962). "Studie der Entartung in sehr hellen Sternen". Astronomical Journal . 67 : 579. Bibcode: 1962AJ ..... 67S.579K. Doi: 10.1086 / 108658.
   


4. ^ Brauner Zwerg, Eintrag in Die Enzyklopädie der Astrobiologie, Astronomie und der Weltraumflug David Darling, online abgerufen am 24. Mai 2007.
   


5. ^
   


6. ] Tarter, Jill (2014), "Braun ist keine Farbe: Einführung des Begriffs" Brauner Zwerg "", in Joergens, Viki, 50 Jahre braune Zwerge - aus der Vorhersage Entdeckung an vorderster Front der Forschung Astrophysik und Weltraumwissenschaftliche Bibliothek, 401 Springer, S. 19–24, doi: 10.1007 / 978-3-319-01162-2_3, ISBN 978-3 -319-01162-2
   


7. ^ Johnson, Jennifer. "Extreme Stars: Weiße Zwerge & Neutronensterne" (PDF) . Ohio State University . 2007-05-03 .
   


8. ^ Richmond, Michael. "Spätphasen der Evolution für Sterne mit geringer Masse". Rochester Institute of Technology . 2006-08-04 .
   


9. ^ Charles Alcock; Robyn A. Allsman; David Alves; Tim S. Axelrod; Andrew C. Becker; David Bennett; Kem H. Cook; Andrew J. Drake; Ken C. Freeman; Kim Griest; Matt Lehner; Stuart Marshall; Dante Minniti; Bruce Peterson; Mark Pratt; Peter Quinn; Alex Rodgers; Chris Stubbs; Will Sutherland; Austin Tomaney; Thor Vandehei; Doug L. Welch (1999). "Baryonische dunkle Materie: Die Ergebnisse von Mikrolinsenumfragen". Im dritten Stromlo-Symposium: The Galactic Halo . 165 : 362. Bibcode: 1999ASPC..165..362A.
   


10. ^ "12 Milliarden Jahre alter weißer Zwerg Sterne nur 100 Lichtjahre entfernt".
    


11. ^ ^a b [19459481]
    ^c c c C. Adams & Gregory Laughlin (April 1997). "Ein sterbendes Universum: Das langfristige Schicksal und die Entwicklung astrophysikalischer Objekte". Reviews of Modern Physics . 69 (2): 337–372. arXiv: astro-ph / 9701131 . Bibcode: 1997RvMP ... 69..337A. doi: 10.1103 / RevModPhys.69.337.
    


12. ^ Tabelle 10.2, Barrow, John D.; Tipler, Frank J. (1988). Das anthropische kosmologische Prinzip . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-282147-8. LCCN 87028148.