[Cytadela] "Nagie" bia�e kar�y

Home

Odszkodowanie za dziurę w drodze

http://www.wissenschaft.de/sixcms/media.php/1434/gaensicke1hr.jpgNie spos�b m�wi� o wsp�czesnej astrofizyce bez d�ugiego orszaku modeli teoretycznych, stworzonych dla zrozumienia najr�niejszych proces�w i zjawisk, jakie – jak przypuszczamy niekiedy ‼w ciemno” – mia�y, maj� i b�d� mie� miejsce we Wszech�wiecie. Nie ma sensu tutaj odmawia� im znaczenia, kt�re jest bezsprzeczne – maj� one jednak przy okazji jedn�, ogromn� wad�, wynikaj�c� ju� z samych za�o�e� ich istnienia: do potwierdzenia prawid�owo�ci wymagaj� pr�dzej czy p�niej konfrontacji z rzeczywisto�ci�, zweryfikowania przewidywa� na podstawie empirycznych obserwacji. Cho� dzi� nie o tym wpis akurat b�dzie, wrodzona z�o�liwo�� ka�e mi jednak�e doda�, �e to tylko jeden z wielu problem�w, z jakimi boryka� si� musz� wielbiciele teorii strun.

Wracaj�c jednak do modeli – najlepszy nawet pozornie model teoretyczny wart jest czego� dopiero, gdy znajduje potwierdzenie w obserwacjach. Nie inaczej sprawa ma si� r�wnie� w przypadku modeli opisuj�cych ewolucj� gwiazd. O ile istnieje spora zgodno�� pomi�dzy najlepszymi modelami a obserwowanymi przez astronomami gwiazdami w zr�nicowanych fazach ich egzystencji, jest jeszcze sporo element�w, wymagaj�cych empirycznego potwierdzenia – jednym z nich jest model opisuj�cy powstawanie szczeg�lnego typu gwiazd, tzw. bia�ych kar��w. Bia�e kar�y to specyficzne kosmiczne ‼mumie” – zgodnie z naszym wsp�czesnym rozumieniem proces�w gwiazdowych powstaj�, gdy ‼lekkie” lub ‼�redniomasywne” gwiazdy (o masie w granicach od drobnego u�amka masy S�o�ca do kilku mas S�o�ca) ko�cz� sw�j d�ugi �ywot w miar� spokojnie (w por�wnaniu do supernowych niezwykle wr�cz apatycznie), wypalaj�c paliwo j�drowe w formie kolejnych, coraz ci�szych pierwiastk�w w swym wn�trzu i odrzucaj�c zewn�trzne pow�oki. Taki sam los oczekuje nawiasem m�wi�c r�wnie� nasze macierzyste S�o�ce, nie warto jednak ju� teraz nad tym lamentowa�, gdy� zosta�o najprawdopodobniej kilka miliard�w lat do tej smutnej chwili.

Jakby jednak nie by�o, bia�e kar�y to pozosta�o�ci po niegdy� �ywotnych gwiazdach, pozosta�o�ci fascynuj�ce, warto doda�. Poniewa� powstaniu bia�ego kar�a towarzyszy grawitacyjne zapadanie (zahamowane jednak w pewnym momencie przez ci�nienie zawartej w nim materii), mamy do czynienia z wzgl�dnie male�kimi obiektami – zak�ada si�, �e bia�e kar�y to gwiazdy wielko�ci Ziemi, o ogromnej g�sto�ci zawartego w nim niezwykle gor�cego, zdegenerowanego gazu. Wola�bym nie wnika� w zawi�o�ci zwi�zane ze stanem materii w bia�ym karle – przekracza to moje zdolno�ci pojmowania a co dopiero klarownego opisania, istnieje jednak w Internecie i r�nych ksi��kach sporo �r�de�, z kt�rych tak� wiedz� jej spragnieni mog� zaczerpn��.

Warto by�oby w ko�cu powi�za� w jakikolwiek spos�b wcze�niejsze rozwa�ania teoretyczne z bia�ymi kar�ami – przyst�pmy wi�c do dzie�a. Najlepsze modele teoretyczne powiadaj�, �e gwiazda, kt�ra w trakcie swego zej�cia z tego �wiata odrzuci�a zewn�trzne warstwy, gdy� spali�a zawarty w niej wod�r i hel, zamienia si� w bia�ego kar�a. Koniec kropka. Nie do ko�ca jednak jest to takie proste – bia�e kar�y, jak powiada teoria, sk�adaj� si� w�wczas g��wnie z tlenu i neonu, przy czym j�dro takiego kar�a otoczone jest przez cienk�, zewn�trzn� pow�ok� z takiego samego tlenu lub helu, kryj�c� przed obserwatorami wewn�trzn� “zawarto��”. Wi�kszo�� modeli podpowiada r�wnie�, �e j�dro powinno by� otoczone r�wnie� przez cienk�, bogat� w w�giel warstw�, kt�ra zapobiega ucieczce tlenu w przestrze�, jednocze�nie obliczenia wskazuj�, �e w�glowa pow�oka powinna stawa� si� coraz cie�sza im masa kar�a bli�sza jest maksymalnej dopuszczalnej (ok. 1,4 masy S�o�ca, tzw. granica Chandrasekhara, powy�ej kt�rej bia�ego kar�a czeka los supernowej typu Ia). Brzmi to wszystko do�� m�tnie, jednak na m�j ch�opski rozum wygl�da to w uproszczeniu tak – wed�ug modelu musz� istnie� bia�e kar�y, w przypadku kt�rych owa pow�oka w�glowa pozwala dominowa� tlenowi i w wyniku tego kar�y takie powinne by� ‼szkieletami” wzgl�dnie masywnych gwiazd. Nie b�d� ukrywa�, �e sam bym tego nie wymy�li� – co prawda tok rozumowania �r�de�, na kt�rych opar�em ten wpis, pozostaje dla mnie do�� tajemniczy i trudno mi zrozumie�, co z czego wynika, faktem jednak jest, �e jaki� zwi�zek mi�dzy tym wszystkim istnie� musi (potrzebuj�cych klarowno�ci prosz� o przeczytanie �r�de� w oryginale).

W ka�dym b�d� razie wnioski s� tutaj nast�puj�ce – trzeba znale�� bia�ego kar�a o du�ej zawarto�ci tlenu, by potwierdzi� mechanizm opisany wy�ej. Demonstruj�c sprawno�� wsp�pracy ponad narodowymi podzia�ami naukowcy z Universit�t Kiel (Kiel, Niemcy) oraz University of Warwick (Coventry, UK) postanowili poszuka� takich w�a�nie gwiazd. Podj�li si� w tym celu do�� mozolnej roboty – wykorzystali dane, kt�re od lat ju� zbiera wyspecjalizowany teleskop pracuj�cy na rzecz wielkiego przegl�du nieba pod nazw� Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Teleskop zosta� dobrany nieprzypadkowo – urz�dzenie pozwala bowiem pstryka� zdj�cia obiektom kosmicznych w pi�ciu odmiennych d�ugo�ciach fali i, co wa�ne w kontek�cie wspomnianych bada�, analizowa� ich widmo. Niemiecko-brytyjscy kooperanci wykorzystali takowe zdolno�ci teleskopu, sortuj�c wpierw zebrane przez niego dane pod wzgl�dem barwy gwiazd – w ten spos�b wytypowanych zosta�o, bagatela, 25 tysi�cy kandydatek. Kolejnym etapem przesiewowych bada� by�o badanie widm tej grupy (zautomatyzowane, warto doda�) pod wzgl�dem linii spektralnych tlenu. Po zako�czeniu tej fazy bada� pozosta�o ok. tysi�c wyselekcjonowanych gwiazd, kt�re tym razem ku utrapieniu badaczy by�y ju� analizowane manualnie.

Na koniec na polu bitwy zosta�y… dwie gwiazdy. Bia�e kar�y o lirycznych nazwach SDSS 0922+2928 oraz SDSS 1102+2054 to gwiazdy znajduj�ce si� odpowiednio w odleg�o�ciach 400 i 220 lat �wietlnych od Ziemi. O ile wszystkie dotychczas obserwowane bia�e kar�y charakteryzowa�y si� zawsze mniejsz� zawarto�ci� tlenu w stosunku do w�gla, o tyle w przypadku nowo odkrytych stosunek ten jest odmienny – tlenu dopatrzono si� na podstawie analizy widmowej wi�cej. Najprawdopodobniej odkryto w ten spos�b po raz pierwszy ‼nagie” bia�e kar�y, neonowo-tlenowe j�dra, w kt�rych otoczka w�glowa jest w zaniku. Odkrycie to potwierdzi�o przewidywania modeli, wedle kt�rych w przypadku wzgl�dnie do�� masywnych gwiazd niemal ca�y w�giel w gwie�dzie zosta� ‼skonsumowany”, dzi�ki czemu gwiazdy o masie bliskiej warto�ci granicznej (powy�ej kt�rej czeka je los supernowej) zamiast wybucha� w o�lepiaj�cej eksplozji w spokoju zamieniaj� si� w bia�ego kar�a. Z tego te� wzgl�du wszystko wskazuje na to, �e w przypadku obu wspomnianych kar��w mamy do czynienia z masywnymi przedstawicielami tego gatunku – ich masa prawdopodobnie zbli�ona jest do masy S�o�ca, natomiast gwiazdy, kt�re w takie kar�y si� przemieni�y, musia�y mie� od 7 do 10 mas S�o�ca.

W przypadku gwiazd o wspomnianej wy�ej masie (7-10 mas S�o�ca) istniej� zgodnie z modelami dwie drogi, w zale�no�ci od tego, jakiego maj� farta (i pewnie powa�niejszych czynnik�w, kt�re s� dla mnie jednak niejasne): jedn� z nich jest �ywot bia�ego kar�a, drug� gwa�towne zej�cie pod postaci� s�abej supernowej typu II. I jakkolwiek ci�gle nie do ko�ca wiem o czym pisz� i co z czego tutaj tak naprawd� wynika, to bezsprzecznie cieszy mnie fakt, �e naukowcom po raz kolejny uda�o si� dowie��, i� ich mozolnie opracowywane modele znajduj� potwierdzenie w obserwacjach. I tym optymistycznym akcentem dzisiejszy wpis zako�cz� ku uciesze zdezorientowanych podobnie do mnie czytelnik�w.

�r�d�a:

Link 1

Link 2

Link 3

Link 4

Link 5

Link 6

Link 7

Zdj�cie: Nie wygl�da to co prawda spektakularnie, ale ten niebieski placek wskazany strza�k� to w�a�nie jeden z bia�ych kar��w, o kt�rych mowa wy�ej

�r�d�o zdj�cia

Credit: SDSS
Wy�wietl pe�ny artyku�

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

mizuyashi.htw.pl

Podobne

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Odszkodowanie za dziurę w drodze