Pytanie:
Jak wygląda czarny karzeł?
Ingolifs
2017-07-25 14:08:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czarny karzeł to hipotetyczny obiekt będący końcowym efektem ochłodzenia białego karła. Żaden jeszcze nie istnieje, ponieważ w erze wszechświata nie było wystarczająco dużo czasu, aby wystarczająco ostygły. Najstarsze znane białe karły mają około 3800 K i świecą na pomarańczowo. Minie wiele miliardów lat, zanim któryś z nich będzie wystarczająco chłodny (~ 750 K, jak sądzę), aby nie emitować światła widzialnego gołym okiem.

Jak więc wyglądałby czarny karzeł? Zakładam, że jest oświetlone przez inne źródło światła, na przykład gwiazdę.

Pytanie można przeformułować: Jakie jest widzialne widmo absorpcyjne (i emisyjne) materii zdegenerowanej elektronowo?

Oto moja próba odpowiedzi : Prawdopodobnie nie czarny. Wiele zależałoby od tego, czy materia zdegenerowana elektronowo zachowuje się jak metal czy dielektryk, w oparciu o jej strukturę pasmową. Domyślam się, że byłby metaliczny, biorąc pod uwagę, że elektrony są oddzielone od swoich macierzystych jąder w materii zdegenerowanej elektronowo.

Ponieważ grawitacja powierzchniowa czarnego karła była tak silna, spodziewałbym się, że powierzchnia będzie bardzo gładkie i stosunkowo wolne od rozpraszania Lambertowskiego.

Na podstawie tych dwóch cech mógłbym wstępnie przewidzieć, że czarny karzeł będzie wyglądał jak kula podobna do lustra.

Możliwe, że przez atmosferę nie zobaczysz zbytnio zdegenerowanej materii. Grawitacja powierzchniowa jest oczywiście szalenie wysoka, a niższa temperatura może jeszcze bardziej skondensować atmosferę, ale czarny karzeł nadal może mieć atmosferę wodorowo-helową. https://en.wikipedia.org/wiki/White_dwarf#Atmosphere_and_spectra Ciekawe pytanie, jak to może wyglądać.
Jeden odpowiedź:
Rob Jeffries
2017-07-25 16:19:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Materiał na powierzchni białego karła nie jest zdegenerowany. Powierzchnię „widzialną” definiuje się jako miejsce, w którym głębokość optyczna przekracza pewien próg, co nastąpi przy wystarczająco niskiej gęstości, aby nawet przy kilkuset kelwinach stosunek energii Fermiego do energii cieplnej był zbyt niski, aby spowodować znaczną degenerację. / p>

Ponadto w tych temperaturach elektrony przyłączone do atomowego wodoru i helu nie byłyby zjonizowane, a materiał byłby w większości w stanie atomowym i cząsteczkowym.

Z punktu widzenia wyglądu rozsądny porównanie byłoby z bardzo fajnymi karłami T i Y; chociaż niektóre z bardziej złożonych procesów chemicznych występujących w tych atmosferach nie występowałyby w bardzo chłodnych białych karłach, ponieważ śladowe ilości cięższych pierwiastków prawdopodobnie zniknęłyby z atmosfery.

Edycja: Zauważam, że prawdopodobnie tam to białe karły chłodniejsze niż 3000K. To górna granica temperatury niewidzialnego towarzysza pulsara PSR 2222-0137. Kaplan i in. (2014) podają, że najprawdopodobniej jest to ogromny ( $ \ sim 1 M _ {\ odot} $ ) stary biały karzeł, który ostygł tak bardzo, że nie jest w stanie wykryć tego w widzialnych długościach fal - więc prawdopodobnie nazwałbyś to „czarnym karłem”, chociaż termin ten nie jest używany w literaturze naukowej.

Ciekawie byłoby zobaczyć, jak zachowywałaby się taka atmosfera. Podejrzewam, że zachowywałby się stosunkowo prosto. Prawdopodobnie miałby tylko dziesiątki lub setki metrów wysokości, a specyfika przeważającego kierunku wiatru zależałaby od tego, jak blisko znajdował się on od pobliskiej gwiazdy. Jestem również ciekawy, jak wyglądałaby naga materia zdegenerowana elektronami (lub zimna materia zdegenerowana neutronami).
@Ingolifs takie pytania znajdziesz już w katalogu wstecznym Physics SE.


ⓘ
To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...