Biały karzeł nie jest małą gwiazdą neutronową

Rozwiązanie

Najpierw ustalamy, co pozostało po wcześniejszej ewolucji

Nazwa „biały karzeł” nie oznacza małej wersji gwiazdy neutronowej. W typowym uproszczonym opisie gwiazda o małej lub pośredniej masie przechodzi późniejsze etapy ewolucji i odrzuca zewnętrzne warstwy. Pozostaje jej gorące, zwarte jądro — biały karzeł. Nie opisujemy go już jako zwykłej gwiazdy ciągu głównego z syntezą wodoru w centrum.

Gwiazda neutronowa może natomiast powstać po zapadnięciu jądra odpowiednio masywnej gwiazdy. Takiemu wydarzeniu może towarzyszyć supernowa. Nie jest to jednak ten sam proces co spokojniejsze odrzucenie otoczki w pierwszym szkolnym scenariuszu.

Strzałki porządkują przykładowe drogi, a nie ustanawiają jednej kolejki przez którą przechodzi każda gwiazda. Rysunek nie przedstawia rozmiarów ani czasów w skali.

Różna historia wiąże się z inną budową pozostałości

W białym karle ważną rolę w podtrzymywaniu struktury odgrywa ciśnienie zdegenerowanych elektronów. Gwiazda neutronowa jest innym, znacznie bardziej zwartym stanem materii. Nie można więc zmienić jednego obiektu w drugi na rysunku przez samo pomniejszenie tej samej kulki. Sama nazwa „gwiazda” również nie gwarantuje, że w obu obiektach energia jest obecnie wytwarzana w ten sam sposób.

Nie potrzebujemy tu sztywnych progów masy ani dokładnych promieni: zadanie pyta o pochodzenie w uproszczonym opisie. Takie progi bez określenia utraty materii i wcześniejszej historii mogłyby sugerować dokładność, której ten opis nie daje.

Odpowiedź na pytanie o supernową

Nie każde zakończenie danego etapu syntezy prowadzi do supernowej. Typowa droga prowadząca do białego karła jest właśnie kontrprzykładem dla słowa „każde”. Co więcej, zakończenie syntezy wodoru w centrum nie musi oznaczać natychmiastowego końca całej ewolucji: w zależności od gwiazdy mogą nastąpić dalsze etapy przemian oraz zmiany jądra i otoczki.

Pełna odpowiedź powinna więc zawierać dwa elementy: biały karzeł może pozostać po odrzuceniu zewnętrznych warstw; gwiazda neutronowa może pozostać po zapadnięciu odpowiednio masywnego jądra. Te scenariusze nie są jedynymi możliwymi. Układ podwójny i wymiana lub utrata materii mogą zmienić drogę, a sama etykieta „supernowa” nie wskazuje automatycznie jednej pozostałości. Nie twierdzimy, że każda masywna gwiazda daje gwiazdę neutronową ani że każda supernowa zostawia taki obiekt.

Powiązana teoria

Ewolucja gwiazd: od wodoru do pozostałości

Dalsza lektura

Materiał referencyjny