valkea kääpiö

Määritelmä pieniä ja himmeitä tähtiä, joissa fuusioreaktiot eivät enää tuota energiaa

Selite Kaasun paine pystyy kuitenkin estämään niiden luhistumisen. Ne säteilevät jäljelläolevaa lämpöenergiaa, ja jäähtyvät hiljalleen, kunnes sammuvat mustina kääpiöinä.

Valkeat kääpiöt ovat pienimassaisten tähtien kehityksen päätepisteitä. Kooltaan ne muistuttavat planeettoja; tyypillisen valkean kääpiön läpimitta on noin sadasosa Auringon läpimitasta.

Ensimmäinen tunnettu valkea kääpiö on Siriuksen seuralainen Sirius B.

Tavallisissa tähdissä kaasun paine noudattaa ideaalikaasun tilanyhtälöä. Tähden sisäosissa kaasu on täysin ionisoitunutta, so. kaasu on vapaista ioneista ja elektroneista koostuvaa plasmaa. Kaasun paine, joka voidaan jakaa ionien ja elektronien aiheuttamiksi osapaineiksi, sekä kuumissa tähdissä tärkeä säteilypaine muodostavat yhdessä kokonaispaineen, joka pitää painovoiman kurissa. Ydinpolttoaineen loputtua tähden sisäosien tiheys kasvaa, mutta lämpötila ei muutu paljoakaan. Tällöin elektronit degeneroituvat, minkä vuoksi vallitsevaksi paineeksi tulee degeneroituneen elektronikaasun paine, ja ionien aiheuttama paine ja säteilypaine ovat merkityksettömiä. Tähti on tällöin muuttunut valkeaksi kääpiöksi.

Degeneroituneen tähden koko on kääntäen verrannollinen massan kuutiojuureen. Massan kasvaessa tähden säde pienenee, eikä kasva kuten normaaleilla tähdillä.

Valkeita kääpiöitä löydettiin ensi kerran 1800-luvun puolivälissä. Siriuksen pieni B-komponentti osoittautui massaltaan Auringon suuruiseksi, vaikka sen läpimitta on hieman maapalloa pienempi. Tähden tiheys vastaa siten valkean kääpiön tiheyttä.

Valkeita kääpiöitä esiintyy sekä yksinäisinä tähtinä että kaksoistähtijärjestelmissä. Niiden spektriviivat ovat leventyneet korkean pintagravitaation vaikutuksesta. Joillakin valkeilla kääpiöillä nähdään spektriviivojen lisäleveneminen, joka johtuu nopeasta pyörimisestä. Myös hyvin voimakkaita magneettikenttiä on havaittu. Kaikille valkeille kääpiöille on yhteistä, etteivät ne enää tuota energiaa ydinreaktioiden avulla, mutta eivät myöskään tarvitse energiaa painovoiman vastustamiseen. Koossapysymisestä huolehtii degeneroituneen elektronikaasun paine. Valkeiden kääpiöiden kohtalona on vähittäinen jäähtyminen, jolloin niiden väri muuttuu valkeasta tai sinertävästä punaisemmaksi ja lopulta mustaksi. Linnunradassa on varmasti runsaasti näkymättömiä mustia kääpiöitä.

Kaksoistähtijärjestelmissä olevat valkeat kääpiöt leimahtavat usein näkyviin novina, kuten muuttuvien tähtien yhteydessä edellä todettiin.

Erikieliset vastineet

white dwarf

englanti (English)

Käytetyt lähteet

Zubenelgenubi

Alaviitteet

Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 19.4.2024: Tähtitiede:valkea kääpiö. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:valkea kääpiö.)

Siirry tarkastelemaan sivun muokkaushistoriaa →