Sterre het 'n lewensiklus wat oor 'n paar miljoen tot triljoene jare strek. Hulle word gebore, ondergaan veranderinge met die verloop van tyd en ontmoet uiteindelik hul einde wanneer brandstof opraak om 'n baie digte remanente liggaam te word. Die uitgebrande ster kan 'n wees wit dwerg of met neutron ster of met swart gat 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 saamklontering van gasse as gevolg van lae temperatuur tot hoë digtheid sakke. Die klompe versamel geleidelik meer en meer materie en groei. Op 'n sekere punt stort klompe ineen as gevolg van verhoogde gravitasiekrag. Die wrywing tydens ineenstorting verhit die saak en 'n babaster word gebore. Dit is protoster stadium in die sterlewensiklus.
Die ineenstorting onder swaartekrag gaan verder voort. As gevolg hiervan bou temperatuur en druk in die kern steeds op. Na miljoene jare word temperatuur en druk in die kern van protostar hoog genoeg om waterstofkerne te laat saamsmelt. Kernfusie stel groot hoeveelhede 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 gravitasie-ineenstorting te voorkom) is die hoofstadium en die langste fase in die lewe van 'n ster. Sterre op hierdie stadium word 'hoofreekssterre' genoem en die verhoog word 'hoofreeks stadium’. 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 te verhoed dat dit onder swaartekrag ineenstort.
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 remanent agterlaat. Dit is die einde van die ster. Die dooie ster word óf witdwerg óf neutronster of swart gat 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 wit dwerg. Die dooie ster word 'n neutronster wanneer die massa van die oorspronklike ster tussen 8 en 20 sonmassas (8 M) is⦿ < M < 20 M⦿) terwyl sterre swaarder as 20 sonmassas (>20 M⦿) word swart gate wanneer brandstof opraak.
Bruin Dwergies (BD's)
Sterre 'kernfusiestadium' of 'hoofvolgordestadium' in hul lewensiklus bereik. Wat as 'n hemelvoorwerp soos 'n ster vorm, maar nie hierdie stadium bereik nie?
Bruindwerge begin soos 'n ster, word dig genoeg om ineen te stort onder sy swaartekrag, maar sy kern word nooit genoeg dig en warm 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 kleineres is in grootte vergelykbaar met planete. Die kleinste wat bekend is, is ongeveer 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 swerm IC 348 wat sowat 1,000 XNUMX ligjare weg geleë is, ondersoek deur gebruik te maak van die James Webb-ruimteteleskoop (JWST). Op grond van fotometrie van die voorwerpe het die span drie swartdwergkandidate geïdentifiseer. Een van hulle is net drie tot vier keer die massa van Jupiter wat dit die kleinste swart dwerg tot dusver bekend maak.
’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/
***
