Se crede că stelele pitice albe reprezintă starea finală de evoluție a stelelor care nu sunt suficient de masive pentru a-și încheia viața în evenimente super sau hipernovae. Cunoscute și sub numele de „stele degenerate”, piticele albe sunt formate din materie degenerată de electroni care nu mai produce energie de fuziune. În schimb, piticele albe își radiază energia termică înmagazinată sub forma unei luminozități slabe, dar atât de lent încât Universul nu a existat suficient de mult timp pentru ca vreo stea pitică albă să își fi emis toată căldura. Mai jos găsiți încă 10 fapte interesante despre stelele pitice albe pe care poate nu le știați.

Stelele pitice albe sunt relativ rare

Există doar opt stele pitice albe cunoscute în cele 100 de sisteme stelare care sunt cele mai apropiate de noi, cea mai apropiată stea pitică albă cunoscută de noi fiind Sirius B, steaua însoțitoare a lui Sirius A în sistemul binar Sirius, care se află la 8.6 ani lumină distanță, în constelația Canis Major.

Aproximativ 97% din toate stelele din Calea Lactee vor deveni pitice albe

În timp ce au fost descoperite doar aproximativ zece mii de pitice albe, peste 97% dintre stelele din Calea Lactee, inclusiv Soarele, nu sunt suficient de masive pentru a deveni altceva decât stele pitice albe atunci când își vor încheia viața. Luat la extrem, acest lucru înseamnă că, odată ce toate stelele din Calea Lactee vor evolua în pitice albe și se vor răci suficient pentru a deveni pitice negre, Calea Lactee va deveni invizibilă din toate punctele de vedere, cu excepția, poate, a celor câteva stele neutronice care ar putea supraviețui atât piticilor albi, cât și dispersiei galaxiei.

Chiar aproape toate stelele pitice albe au aceeași masă

În timp ce stelele pitice albe se încadrează într-o gamă largă de mase, de la doar 0,17 până la de 1,3 ori masa Soarelui, cele mai multe pitice albe cântăresc între 50% și 70% din masa Soarelui, cu o medie de aproximativ 60%. În practică, acest lucru înseamnă că, în timp ce stelele pitice albe sunt de obicei la fel de mari ca Pământul, ele sunt, în general, la fel de masive ca Soarele, ceea ce înseamnă că densitatea piticilor albe poate fi de până la 1 milion de ori mai mare decât cea a Soarelui. Acest lucru, la rândul său, înseamnă că 1 cm cub al unei pitice albe poate cântări cât o tonă metrică, doar găurile negre, stelele neutronice și, eventual, stelele quark fiind mai dense.

Stelele pitice albe nu pot depăși 1.4 mase solare

Din cauza naturii presiunii de degenerare, care este cea care susține o pitică albă împotriva colapsului gravitațional într-o stea neutronică, o pitică albă nu poate depăși niciodată 1,4 mase solare, limită care este cunoscută sub numele de „limita Chandrasekhar”, după numele astronomului indian care a calculat pentru prima dată această limită în 1930. Totuși, această cifră presupune că steaua nu se rotește, dar dacă o face, limita crește ușor. Cu toate acestea, în cazurile în care o pitică albă se rotește într-o manieră neuniformă și nu se ia în considerare vâscozitatea stelei, nu există o limită superioară de masă la care o pitică albă (ipotetică) poate fi în echilibru hidrostatic.

Stelele pitice albe se răcesc mai încet pe măsură ce îmbătrânesc

Studiile au arătat că, din moment ce stelele pitice albe nu generează energie pentru a înlocui căldura pierdută prin radiație, viteza cu care aceste stele se răcesc încetinește pe măsură ce îmbătrânesc. Următorul exemplu ilustrează acest aspect: o pitică albă cu o masă de 0,59 ori mai mare decât cea a Soarelui, care are o atmosferă de heliu și o temperatură de suprafață de 8.000 K, va avea nevoie de aproximativ 1,5 miliarde de ani pentru a se răci până la 7.140 K. Răcirea la încă 500K va dura aproximativ 0,3 miliarde de ani, în timp ce răcirea la 6.000K și apoi la încă 500K va dura 0,4 miliarde și, respectiv, 1,1 miliarde de ani.

Stelele pitice albe au atmosferă

Studiile spectroscopice au arătat că o mare parte din luminozitatea unei stele pitice albe provine din atmosfera sa, care poate fi formată fie din hidrogen, fie din heliu. Deși ambele elemente sunt de obicei prezente în atmosfera unei pitice albe, unul dintre ele predomină întotdeauna cu un factor de cel puțin 1.000 în comparație cu toate celelalte elemente din atmosfera stelară. Majoritatea cercetătorilor sunt de acord că acesta este rezultatul unui proces prin care gravitația separă elementele din atmosferă, moleculele cele mai masive acumulându-se la suprafața stelei sau în apropierea acesteia, iar elementele mai ușoare se suprapun pe acest strat în ordinea masei lor. În cazul atmosferelor bogate în hidrogen, masa totală a componentei de hidrogen poate fi la fel de masivă ca 1/10.000 din masa totală a stelei.

Câteva stele pitice albe sunt bogate în metale

Faptul că spectrele unor stele pitice albe prezintă linii puternice de metal a fost o surpriză pentru astronomi, deoarece aceste elemente grele ar fi trebuit să graviteze spre nucleul stelei imediat după formarea acesteia. Deși nu există nicio certitudine cu privire la originea metalelor din unele spectre, se crede că, cel puțin în cazul piticului alb desemnat Ton 345, abundența metalelor din spectrul său provine din rămășițele unei planete care a fost distrusă de steaua progenitoare în timpul fazei de ramură gigantică asimptotică a acesteia.

Stelele pitice albe vor supraviețui galaxiilor care le găzduiesc

Deși stelele pitice albe sunt considerate stabile după formarea lor, ele se vor răci în cele din urmă pentru a deveni pitice negre reci. Cu toate acestea, din cauza opacității sau a rezistenței straturilor lor exterioare la radiații, se estimează că piticilor albi le va lua aproximativ 1034-1035 de ani pentru a ajunge în această stare. Această durată de viață extrem de lungă se bazează pe durata de viață cunoscută a protonilor, care este mult mai lungă decât va fi nevoie pentru ca galaxiile să se disperseze sau să se „evapore”, proces care se preconizează că se va încheia în doar 1019 până la 1020 de ani.

Câteva stele pitice albe găzduiesc planete

În timp ce există unele dezbateri cu privire la modul în care se pot forma planetele în jurul piticilor albe, multe pitice albe sunt totuși orbitate fie de planete, ca în cazul a două planete circumbinare în jurul unui curios sistem binar pitică albă/pitică roșie denumit NN Serpentis, fie de discuri dense de praf/debris. Majoritatea cercetătorilor subscriu la teoria conform căreia planetele care orbitează în jurul piticilor albi sunt rămășițele unor planete care au fost distruse de crearea piticului alb, așa cum s-ar întâmpla atunci când Soarele nostru se umflă în timpul fazei de gigant roșu. În cazul nostru, Pământul ar putea sfârși ca un corp stâncos în dezintegrare care orbitează Soarele în faza de pitică albă.

Stelele pitice albe pot exploda de mai multe ori și totuși supraviețuiesc

În timp ce unele procese pot distruge o stea pitică albă într-o explozie de supernovă, multe stele pitice albe supraviețuiesc unor explozii termonucleare repetate, dar mai puțin cataclismice, din cauza acumulării de material bogat în hidrogen pe suprafața lor. Cu condiția ca nucleul stelei să rămână intact, o pitică albă poate supraviețui la atâtea explozii la suprafața sa câte sunt necesare pentru a epuiza sursa de material în cădere.

.