Crni patuljak je bijeli patuljak koji se ohladio na temperaturu kozmičke pozadine mikrovalne i tako je nevidljiv. Za razliku od crvenih patuljaka, smeđih patuljaka i bijelih patuljaka, crni patuljci su u potpunosti hipotetski.
Jednom kada se zvijezda razvila da postane bijeli patuljak, ona više nema unutarnji izvor topline i svijetli samo zato što je još uvijek vruća. Poput nečega izvađenog iz pećnice, bijeli patuljak ostavit će se da se ohladi dok ne bude iste temperature kao i njegova okolina. Za razliku od večerašnje večere, koja se hladi konvekcijom, kondukcijom i zračenjem, bijeli patuljak hladi se samo zračenjem.
Budući da ga pritisak degeneracije elektrona sprečava da se sruši i postane crna rupa, bijeli patuljak je fantastičan provodnik topline (u stvari, fizika Fermi plinova objašnjava vodljivost i bijelih patuljaka i metala!). Koliko se brzo bijeli patuljak hladi, lako je utvrditi ... to ovisi samo o njegovoj početnoj temperaturi, masi i sastavu (većina je ugljik plus kisik; neki su pretežno kisik, neon i magnezij, drugi helij). Oh, i kako se barem dio jezgre bijelog patuljka može kristalizirati, krivulja hlađenja tada će se malo raspasti.
Svemir je star samo 13,7 milijardi godina, pa je čak i bijeli patuljak formiran prije 13 milijardi godina (malo vjerovatno; zvijezdama koje postanu bijeli patuljci treba milijardu godina ili slično) i dalje bi imao temperaturu od nekoliko tisuća stupnjeva. Najhladniji bijeli patuljak do sad opažen ima temperaturu nešto manju od 3.000 K. Dug je put prije nego što postane crni patuljak.
Proračunati koliko bi vremena trebalo da se bijeli patuljak ohladi na temperaturu CMB-a zapravo je poprilično naporno. Zašto? Budući da ima puno zanimljivih efekata koji mogu biti važni, efekte još ne možemo modelirati. Primjerice, bijeli patuljak sadrži neku tamnu tvar, a barem neka od njih može se raspasti tijekom vremenskih raspona četverogodišnjaka, stvarajući toplinu. Možda dijamanti nisu zauvijek (protoni također mogu propadati); više topline. I CMB je sve hladniji kako se svemir nastavlja širiti.
U svakom slučaju, ako kažemo proizvoljno, da pri 5 K bijeli patuljak postane crni patuljak, tada će trebati najmanje 10 ^ 15 godina da se jedan formira.
Još jedna stvar: nijedan bijeli patuljak nije potpuno sam; neki imaju binarne pratioce, drugi mogu lutati kroz oblak prašine ... padajuća masa također stvara toplinu, a ako se na površini nakupi dovoljno vodika, može se raspasti poput vodikove bombe (to su novae!) zagrijavajući bijeli patuljak. podosta.
Više od Space Magazina: Kako zvijezda umire ?, zašto zvijezde umiru ?, i Hubble otkriva neobičnu kolekciju bijelih patuljaka ... patuljaka.
Kraj svemira 1. i 2. dio epizode Astronomije uloge koje vrijedi slušati, kao što su Život Sunca i Život drugih zvijezda.
Reference:
NASA
NASA: Doba svemira
Wikipedija
