SciTechDaily

ניקולס

אסטרונומיה ואסטרופיזיקה 101: גמד לבן

נראים כמו תכשיטים נוצצים, הכוכבים בתמונה זו של טלסקופ החלל האבל משמאל הם חלק מצביר הכוכבים הכדורי העתיק NGC 6397. בין הכוכבים המבריקים הללו מפוזרים כוכבים חלשים ביותר. המצלמה המתקדמת לסקרים של האבל ערכה מפקד של כוכבי הצביר, וחשפה את הכוכבים הקלושים ביותר שנראו אי פעם בצביר כדורי. צבירים כדוריים הם ריכוזים כדוריים של מאות אלפי כוכבים ישנים. קרדיט: נאס"א, ESA וה. ריצ'ר (אוניברסיטת קולומביה הבריטית)

מהו גמד לבן?

א ננס לבן הוא ליבת הכוכבים שנותרה מאחור לאחר שכוכב גוסס מיצה את הדלק הגרעיני שלו והפיל את השכבות החיצוניות שלו כדי ליצור ערפילית פלנטרית.

אבולוציה ומאפיינים של גמדים לבנים

גורלו הסופי של כוכב תלוי במסה הראשונית שלו. ישנן מספר דרכים אפשריות שבהן כוכבים מסוימים (עם מסה התחלתית בין כ-80% עד פי 10 מזו של השמש) עשויים להפוך בסופו של דבר לננסים לבנים.

הרוב המכריע של הננסים הלבנים נוצרים לאחר שכוכב גוסס גירש את השכבות החיצוניות שלו ליצירת ערפילית פלנטרית, ומשאיר מאחוריו ליבה פנימית בגודל כדור הארץ בקירוב שהיא הננס הלבן. ננסים לבנים אחרים במערכות בינאריות עלולים להתפוצץ כנובות אך לא להמשיך ליצור א כוכב ניטרונים או א חור שחור. לכוכבים מסיביים יותר יש גורל שונה והם מתפוצצים כסופרנובות.

ננסים לבנים כבר לא תומכים בתגובות היתוך גרעיני היוצרות אנרגיה, אבל הם עדיין חמים מאוד. הם מתקררים עם הזמן, וצופים שהם בסופו של דבר יוצרים 'גמדים שחורים', אם כי היקום כנראה לא מספיק מבוגר כדי ששום גמד שחור יתקיים עדיין.

אסטרונומים יכולים אפוא להשתמש בעוצמתם של ננסים לבנים כדי למדוד לפני כמה זמן החלה היווצרות כוכבים באזור מסוים. על ידי מתן תיעוד 'מאובן' חשוב של הכוכבים שמהם הם נוצרו, ננסים לבנים הם כלי קוסמולוגי חשוב.


ננס לבן הוא ליבת הכוכבים שנותרה מאחור לאחר שכוכב גוסס מיצה את הדלק הגרעיני שלו וגירש את השכבות החיצוניות שלו כדי ליצור ערפילית פלנטרית. קרדיט: ESA/האבל, נאס"אESA, STScI ו-G. בייקון (STScI)

פריצות דרך תצפיתיות במחקרי הגמד הלבן

בשנת 2006 האבל היה הטלסקופ הראשון שצפה ישירות בננסים לבנים בצבירי כוכבים כדוריים, שעליהם דיווחו אסטרונומים ככוכבים העמומים ביותר שנראו אי פעם בצביר כוכבים כדורי. המצלמה המתקדמת לסקרים של האבל השלימה מפקד של שתי אוכלוסיות כוכבים נפרדות בצביר אחד, המכונה NGC 6397, וסקרה את כוכבי הגמד הקלושים ביותר.

בנק מילים גמד לבן

קרדיט: נאס"א, ESA וה. ריצ'ר (אוניברסיטת קולומביה הבריטית)

התגליות של האבל בחקר הגמד הלבן

בשנת 2013 האבל מצא סימנים של כוכבי לכת דמויי כדור הארץ באטמוספרות של זוג כוכבי ננס לבנים במרחק של כ-150 שנות אור משם ובני 625 מיליון שנים בלבד. התצפיות הספקטרוסקופיות של האבל זיהו סיליקון באטמוספרות של שני הגמדים הלבנים, מרכיב עיקרי של החומר הסלעי היוצר את כדור הארץ וכוכבי לכת יבשתיים אחרים במערכת השמש. ייתכן שהסיליקון הגיע מאסטרואידים שנגרסו על ידי כוח המשיכה של הננסים הלבנים כאשר הם סטו קרוב מדי לכוכבים. סביר להניח שהפסולת הסלעית יצרה טבעת סביב הכוכבים המתים, ולאחר מכן הזרימה את החומר פנימה.

ניקולס