Sterre het 'n lewensiklus wat 'n paar miljoen tot triljoene jare strek. Hulle word gebore, ondergaan veranderinge met verloop van tyd en ontmoet uiteindelik hul einde wanneer brandstof opraak om 'n baie digte oorblywende liggaam te word. Die uitgebrande ster kan 'n wit dwerg of 'n neutronster of 'n swart gat wees, afhangende van die oorspronklike massa van die ster.
Die lewe van 'n ster begin in groot interstellêre wolke van gas en stof in die sterrestelsel met die ophoping van gasse as gevolg van lae temperatuur tot hoë digtheidsakke. Die klonte versamel geleidelik meer en meer materie en groei. Op 'n stadium stort die klonte ineen as gevolg van verhoogde swaartekrag. Die wrywing tydens die ineenstorting verhit die materie en 'n babaster word gebore. Dit is die protosterstadium in die ster se lewensiklus.
Die ineenstorting onder swaartekrag duur verder voort. Gevolglik bou temperatuur en druk in die kern steeds op. Na miljoene jare word temperatuur en druk in die kern van die protoster hoog genoeg om waterstofkerne toe te laat om te versmelt. Kernfusie stel 'n groot hoeveelheid energie vry wat die materie voldoende verhit om verdere ineenstorting onder swaartekrag te voorkom. Hierdie stadium wanneer kernfusie stabiel plaasvind (en die vrygestelde energie die materie voldoende verhit om swaartekrag-ineenstorting te voorkom) is die hoofstadium en die langste fase in die lewe van 'n ster. Sterre in hierdie stadium word 'hoofreekssterre' genoem en die stadium word ' hoofreeksstadium ' genoem. Waterstof is die hoofbrandstof van die ster. Die tempo van brandstofverbruik hang af van die massa van die ster. 'n Massiewe ster sal brandstof teen 'n hoër tempo verbruik om genoeg energie vry te stel om sy ineenstorting onder swaartekrag te voorkom.
Wanneer brandstof opraak, stop kernfusie en daar is geen energie om materiale te verhit om swaartekrag te balanseer nie, en die kern stort ineen onder swaartekrag, wat 'n kompakte residu agterlaat. Dit is die einde van die ster. Die dooie ster word óf 'n witdwerg óf 'n neutronster óf ' n swartgat , afhangende van die massa van die oorspronklike ster.
Wanneer die massa van die oorspronklike ster minder as 8 keer die massa van die son is (<8 M ⦿ ), word dit 'n witdwerg . Die dooie ster word 'n neutronster wanneer die massa van die oorspronklike ster tussen 8 en 20 sonmassas is (8 M ⦿ < M < 20 M ⦿ ), terwyl sterre swaarder as 20 sonmassas (>20 M ⦿ ) swart gate word wanneer brandstof opraak.
Bruin Dwergies (BD's)
Sterre bereik die 'kernfusiestadium' of 'hoofreeksstadium' in hul lewensiklus. Wat as 'n hemelliggaam soos 'n ster vorm, maar nie hierdie stadium bereik nie?
Bruin dwerge begin soos 'n ster, word dig genoeg om onder sy swaartekrag ineen te stort, maar sy kern word nooit dig en warm genoeg om kernfusie te begin nie, en word dus nooit 'n ware ster nie. Hierdie voorwerpe is soortgelyk in kenmerke aan beide sterre en planete.
Swart dwerge is kleiner as die sterre, maar steeds baie groter as die planete . Sommige kleiner dwerge is vergelykbaar in grootte met planete . Die kleinste bekende is omtrent sewe keer groter as Jupiter.
Swart dwerge is belangrik vir model van stervorming in interstellêre wolke van gasse en stof. Daar word gepoog om die kleinste liggame te bepaal wat op 'n steragtige wyse vorm.
Die kleinste Bruin Dwerg
Onlangs het navorsers die middelpunt van die stervormende sterreswerm IC 348, ongeveer 1 000 ligjare weg, met behulp van die James Webb-ruimteteleskoop (JWST) ondersoek . Gebaseer op fotometrie van die voorwerpe, het die span drie swartdwergkandidate geïdentifiseer. Een van hulle is slegs drie tot vier keer die massa van Jupiter, wat dit die kleinste swartdwerg maak wat tot dusver bekend is.
’n Swart dwerg drie keer die Jupiter-massa sal 300 keer kleiner die son wees. Hoe so 'n klein swart dwergie op 'n steragtige manier kan vorm, is moeilik om te verduidelik omdat 'n klein interstellêre wolk normaalweg nie sou ineenstort om aanleiding te gee tot 'n swart dwerg nie as gevolg van sy swak swaartekrag. So 'n klein swart dwergie stel dus 'n uitdaging voor huidige modelle van stervorming.
***
Verwysings:
- Luhman KL, et al 2023. A JWST Survey for Planetary Mass Brown Dwarfs in IC 348. The Astronomical Journal, Volume 167, Number 1. Gepubliseer 13 Desember 2023. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- NASA se Webb identifiseer die kleinste vryswewende bruin dwerg. Geplaas 13 Desember 2023. Beskikbaar by https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
