Sterren worden geklasseerd aan de hand van hun
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . Dwergsterren zijn sterren die
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] uitstralen. Ze bevinden zich aan de
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] op de hoofdreeks van het
Hertzsprung-Russelldiagram . Dit in tegenstelling tot reuzensterren. Dit kenmerk is het enige gemeenschappelijke aan de term dwergster. De benaming dwerg zegt niets over de massa of over de omvang van de ster, noch wordt er eenzelfde ontstaansgeschiedenis of fase in hun leven mee aangeduid. Er zijn dwergsterren die heet zijn en dwergsterren die koel zijn. Hieraan danken zij de verschillende benamingen (bruin, oranje, rood, geel, wit en zwart).
Er zijn verschillende redenen waarom een ster weinig (zichtbaar) licht uitzendt:
De ster heeft te 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Een rode dwergster is relatief groot maar ook 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Proxima Centauri . De Zon is een ster die zich op de hoofdreeks van het Hertzsprung-Russelldiagram bevindt en is een voorbeeld van een 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Een witte dwerg is het restant van een zwaardere ster die aan het eind van zijn "normale" leven zijn buitenste lagen weggeblazen heeft. De kern van de ster blijft over als 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Sirius B ). Ze heeft ongeveer dezelfde massa als de Zon, maar de afmetingen van een grote planeet (4 x de aardmiddellijn). Dit is alleen maar mogelijk als de materie van de ster afgebroken is tot losse kernen en elektronen, die zeer dicht bij elkaar liggen. De materie van een witte dwerg is bijzonder zwaar, bijvoorbeeld weegt een cm³ van de materie van Sirius B 30.000 maal zo zwaar als een cm³ water. Een witte dwerg die na tientallen miljarden jaren zo is afgekoeld dat hij geen licht meer uitstraalt is een 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] BRUINE DWERG Een bruine dwerg is een object dat kleiner is dan een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] , maar groter dan een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . Bruine dwergen worden op dezelfde wijze gevormd als een ster, dat wil zeggen door contractie van een wolk
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . Bij een bruine dwerg is de
massa van het samentrekkende gas echter onvoldoende om fusie van
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] op gang te brengen. De bruine dwerg is slechts in staat tot fusie van
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
De naam 'bruine dwerg' wil overigens niet zeggen dat ze daadwerkelijk bruin van kleur zijn, ze zijn voor het blote oog van een eventuele toeschouwer
rood van kleur. De naam rode dwerg heeft echter al een andere betekenis: Het is een ster, dus met interne kernfusie, groter dan een bruine dwerg, maar met
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] van de massa van de
Zon . De grens tussen bruine dwergen en rode dwergen ligt bij ongeveer 0,08
zonnemassa .
Er zijn twee manieren om bruine dwergen van
gasreuzen te onderscheiden.
Door de manier van ontstaan - bruine dwergen zijn directe contracties van een waterstofwolk, planeten ontstaan als zich samenvoegende blokken van 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg Door het formaat - in planeten wordt de 0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] deuterium ), maar niet voor de fusie van waterstofkernen zoals die in 'echte' sterren plaatsvindt. De eerste definitie is de traditionele, maar heeft als nadeel dat het moeilijk controleerbaar is. Met de tweede definities is de grootte van een bruine dwerg strak bepaald: ze hebben tussen 13 en 80 keer de massa van Jupiter. Ze zijn kleiner dan
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] zonnemassa.
Lange tijd heeft men gezocht naar bruine dwergen. Een aantal keren was er vals alarm; wat op het eerste gezicht een bruine dwerg in een sterrencluster als de
Pleiaden leek te zijn, was in werkelijkheid een achtergrondster, maar in 1995 werd er voor het eerst succes geboekt. De eerste 'hits' kwamen uit de Pleiaden, en staan bekend als PPl 15, Teide 1 en Calar 3, maar het object dat alle twijfel wegnam en momenteel de best bestudeerde bruine dwerg is, is
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
Gliese 229B is een kleine begeleider van Gliesse 229, zelf ook niet meer dan een rode dwerg. De massa van Gliese 229B wordt geschat op 30 tot 50 maal de massa van de planeet
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . Doordat Gliese 229B ouder is dan de bruine dwergen in de Pleiaden, is het ook koeler, en onderscheidt zich daarom beter van de kleinste sterren, die veel minder snel afkoelen. De eerste bruine dwerg die in de 'lege ruimte', dus niet in een sterrenhoop of bij een andere ster, werd aangetroffen was Kelu-1 in 1997.
Een duidelijke aanwijzing dat een object een bruine dwerg is en niet een kleine ster, is de aanwezigheid van
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . In sterren wordt de aanwezige
lithium al snel verbrand, maar in bruine dwergen wordt de temperatuur nooit hoog genoeg om de fusie van lithium mogelijk te maken. Oudere bruine dwergen zijn daarnaast kenbaar aan de aanwezigheid van
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] , dat
methaan wijst op een oppervlaktetemperatuur van
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Kelvin .
Sinds de eerste ontdekking zijn meer bruine dwergen gezien. Tellingen gedaan in de Pleiaden geven zelfs aan dat bruine dwergen ongeveer evenveel voorkomen als gewone sterren. Aan de ene kant is dat natuurlijk veel, aan de andere kant geeft het ook aan dat verwachtingen dat bruine dwergen een belangrijk aandeel zouden hebben in de
donkere massa in sterrenstelsels onjuist zijn, aangezien bruine dwergen veel lichter zijn dan sterren.
Opvallend is dat bruine dwergen alleen voorkomen, of samen met andere bruine dwergen of rode dwergen, maar niet in de
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] zijn aangetroffen.
De ontdekking van de tot op heden
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] en eveneens weer eenzame bruine dwerg, werd op 4 juni 2007 bekend gemaakt door Dr. Steve Warren van het
Imperial College in Londen. Van dit exemplaar, genaamd J0034-00, wordt aangenomen dat het een oppervlaktetemperatuur van 600 tot 700 Kelvin heeft (maximaal 430 °C/800 °F).
Het is een vondst die eens te meer de grens tussen zware gasplaneten enerzijds en de kleinste bruine dwergen anderzijds op de proef lijkt te stellen, want J0034-00, gevonden in het
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] Walvis , mag met zijn massa van slechts 15 tot 30 maal die van de planeet Jupiter en een ongeveer vergelijkbare diameter een relatieve lichtgewicht worden genoemd. Het object werd opgemerkt in een vroeg stadium van de tot nu toe diepste verkenning van het uitspansel in het nabij-infrarood gebied van het spectrum, uitgevoerd met behulp van de United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) in
Mauna Kea ,
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
"Natuurkundig gezien zijn sterren, bruine dwergen en gasplaneten allemaal gelijk", aldus Warren bij de bekendmaking van de ontdekking van J0034-00; "het zijn enkel gasbellen met onderling verschillende massa's. Naarmate ons onderzoek voortschrijdt zullen we ongetwijfeld nog kleinere dingen tussen de sterren aantreffen, met een massa gelijk aan die van planeten, en hoe moeten we die dan noemen?" Hij moest het antwoord op die vraag vooralsnog schuldig blijven.
De bruine dwerg J0034-00 werd overigens het eerst waargenomen door Warrens collega Dr. Daniel Mortlock, die liet weten dat "het identificeren van een object als dit een grotere uitdaging vormt dan het trachten te vinden van een speld in een hooiberg." "In dit geval", aldus Mortlock, "leek het er meer op dat wij een strootje probeerden te vinden dat een tikkeltje roder was dan de rest, in plaats van een fraaie glimmende speld."
Mortlock was eigenlijk op zoek naar veraf gelegen
quasars toen hij de bruine dwerg vond. "Eén van de interessante objecten die opdook had net niet de juiste kleur om een quasar te kunnen zijn, en dat was J0034-00", aldus Mortlock. "En daar kwam nog bij", aldus Dr. Warren, "dat-ie zich zeker een miljard maal dichter bij de Aarde bevond dan de quasars waar we eigenlijk naar op zoek waren, maar tegelijkertijd qua kleur wel praktisch identiek was."
Om temperatuur en waarschijnlijke massa van J0034-00 vast te stellen, werden aanvullende observaties uitgevoerd met de
Gemini South telescoop op
Cerro Pachón ,
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] , en hoewel het bij de bekendmaking van de ontdekking nog te vroeg was om precies te kunnen zeggen hoe ver het object van de Aarde verwijderd is, hield het onderzoeksteam het voorlopig op ongeveer 50
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
RODE DWERG Een rode dwerg is een ster van laat
spectraalklasse K of M met een massa tussen 0,08 en 0,5 maal die van de Zon. Door de relatief kleine massa is de temperatuur in de kern van een rode dwerg lager dan in die van grotere sterren, zodat de
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] ("verbranding") van waterstof tot helium langzamer gaat.
De temperatuur aan het oppervlak bedraagt zo'n 2000 tot 3000 Kelvin. Vanwege die langzame verbranding en lage temperatuur kan hun levensduur wel zo'n
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] jaar bedragen. Omdat het
heelal nog maar zo'n
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] is de verdere evolutie van rode dwergen vooralsnog onbekend. Rode dwergen zullen aan het einde van hun evolutie nooit eindigen als rode reus en daarna een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] worden, zoals onze Zon. Als een rode dwerg is uitgebrand zal hij naar verwachting uiteindelijk afkoelen tot een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
Enkele bekende rode dwergen zijn de
ster van Kapteyn , in 1897 ontdekt door
Jacobus Cornelius Kapteyn , de
ster van Barnard ,
Proxima Centauri , de
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg op een afstand van 4,22
lichtjaar en
Gliese 581 is op dit moment een interessante rode dwerg vanwege 5 gevonden
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] op een afstand van 20,3 lichtjaar. Rode dwergen zijn zo
lichtzwak (absoluut 20 tot 100.000 maal zwakker dan de Zon) dat geen enkele met het blote oog te zien is. De rode dwergen vormen waarschijnlijk wel ruim 60% van alle sterren van de
Melkweg .
ORANJE DWERGSTER De analyse van nieuwe gegevens over de bewegingssnelheid van sterren heeft uitgewezen dat er een kans van 86 procent bestaat dat de oranje dwergster Gliese 710 binnen een tijdsbestek van anderhalf miljoen jaar ons
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] zal naderen. In totaal vond men negen nieuwe kandidaat-sterren die de zon mogelijk in de verre toekomst gaan vergezellen. De resultaten, die zijn verkregen tijdens een studie die uit werd uitgevoerd door Vadim Bobylev van het Pulkovo Astronomical Observatory in het Russische St. Petersburg zijn gebaseerd op de door de
ruimtesonde Hipparcos verzameld gegevens die in 1997 gepubliceerd werden.
De kans dat Gliese 710 zich ooit in de binnenste regionen van het zonnestelsel zal begeven is echter nihil. De kans dat de ster de
Oortwolk , een gebied dat zich op één tot twee lichtjaar van het centrum van ons
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] bevindt binnendringt mag dan wel 86 procent bedragen, maar de kans dat deze zich binnen de
Kuipergordel , welke zich op dertig tot vijftig
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] van de Zon bevindt is slecht één op tienduizend, oftewel 0,01 procent. Gliese 710 is op dit moment nog 63 lichtjaar van onze planeet verwijderd in de richting van het sterrenbeeld
Slang (Serpens Caput) .
Daar komt echter wel een ander gevaar bij om de hoek kijken. Wanneer de ster daadwerkelijk de Oortwolk zal naderen is de kans groot dat diens aanwezigheid ervoor zal zorgen dat de baan een groot aantal
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] objecten die zich aan de buitenkant van het zonnestelsel bevinden verstoord zal raken en er een ‘zwerm’ van ijzige rotsblokken onze kant op wordt gestuurd. Of de mensheid op dat moment nog op Aarde uithangt is echter nog maar zeer de vraag.
GELE DWERG Een gele dwergster is een samengetrokken nevel die zich ontwikkeld heeft tot een ster. Een gele dwergster (bv. onze
Zon ) heeft een levensduur van ongeveer 10 miljard jaar. Als de gele dwergster alle waterstof in helium heeft omgezet wordt hij groot en rood, de gele dwergster wordt nu
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] genoemd. Daarna fuseert helium tot
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] waaruit een reactie volgt waarbij zuurstof gevormd wordt, de ster wordt nu
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg genoemd. De temperatuur van een jonge witte dwerg is hoog: vele tienduizenden K, waarbij hij heel langzaam afkoelt tot een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg .
WITTE DWERG Een witte dwerg is een ster die aan het einde van haar
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] is gekomen. In de witte dwerg vinden dus geen kernreacties meer plaats. De massa van de kern moet kleiner dan 1,4 zonmassa's (
Chandrasekhar-limiet ) zijn, want anders eindigt de ster als een
neutronenster , een
quarkster of een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] .
Vooraleer een ster een witte dwerg wordt, zwelt ze op tot een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] en stoot een deel van de materie af in de vorm van een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . De overblijvende kern stort dan in tot een witte dwerg. Die heeft een straal van enkele duizenden kilometer en een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] van honderden ton per kubieke centimeter.
Een doorsnee witte dwerg heeft ongeveer één zonnemassa, maar zijn volume is niet groter dan dat van de
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] . Dat betekent dat het zwaartekrachtsveld aan de oppervlakte enkele
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] malen sterker is dan aan het aardoppervlak. Vanwege de kleine oppervlakte straalt een witte dwerg – ondanks zijn hoge oppervlaktetemperatuur – 100 tot 10.000 maal minder licht uit dan de Zon. Hoewel de witte dwergen heel talrijk zijn, kan er geen enkele met het blote oog worden waargenomen. De eerst waargenomen witte dwerg was
Sirius B in 1862 - aanwijzingen voor zijn aanwezigheid werden al in 1844 gevonden als onregelmatigheden in de baan van Sirius.
De temperatuur van een jonge witte dwerg is hoog: vele tienduizenden K, waarbij hij heel langzaam afkoelt tot een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg . Zwarte dwergen zijn nog nooit waargenomen omdat het afkoelen tientallen miljarden jaren in beslag neemt, wat
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg van het heelal.
Een witte dwerg stort niet verder in door het
uitsluitingsprincipe van Pauli in combinatie met het
onzekerheidsprincipe van Heisenberg .
Het uitsluitingsprincipe van Pauli zegt dat hooguit twee
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] dezelfde positie en impuls mogen hebben.
Het onzekerheidsprincipe van Heisenberg (Δx·Δp > /2π, met de
constante van Planck ) zegt dat als elektronen ruimtelijk (x) dichter bij elkaar komen, hun impuls (p) moet toenemen.
In een witte dwerg zijn de elektronen zo dicht op elkaar gedrukt dat er geen
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg meer beschikbaar zijn, waardoor de elektronen een grotere impuls moeten krijgen. Die impuls zorgt voor het ontstaan van een druk waardoor de witte dwerg ondanks zijn eigen zwaartekracht niet verder in kan storten. Elektronen in deze toestand heten
ontaard .
De natuurkundige vergelijkingen die voor ontaarde materie gelden, zijn relatief eenvoudig: de druk hangt alleen af van de dichtheid, de temperatuur doet er niet toe. Witte dwergen waren hierdoor de eerste sterren waarvoor nauwkeurige theoretische modellen konden worden berekend.
Subramanyan Chandrasekhar heeft op dit gebied in de jaren 1930 pionierswerk verricht. Het bleek onder meer dat er voor witte dwergen een eenvoudig verband geldt tussen massa en
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] : hoe zwaarder de witte dwerg is, des te kleiner hij moet zijn – precies het tegendeel van wat je intuïtief zou verwachten.
Men denkt dat witte dwergen bestaan uit koolstof en zuurstof (volledig geïoniseerd in de vorm van een dicht
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] ), met een atmosfeer van waterstof en helium.
Deze elementen zijn, toen de ster nog een "gewone" ster was, ontstaan bij het volgende fusieproces:
Eerst werd waterstof omgezet in
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] :
4(
1 H) →
4 He +2
positronen +2
neutrino's Toen de waterstof was "opgebrand", nam de druk door de zwaartekracht toe en vond de volgende stap plaats waarbij helium fuseerde tot
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] :
3(
4 He) →
12 C
Daarna volgde een reactie waarbij
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] werd gevormd
12 C +
4 He →
16 O
ZWARTE DWERG Een zwarte dwerg is een
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] ster die ontstaat wanneer een witte dwerg zo ver afkoelt dat er geen warmte en
0,08 100 miljard 13,7 miljard jaar oud is Aarde AE bruine dwerg Chili deuteronen dichtheid dichtstbijzijnde ster elektronen exoplaneten gele Gliese 229B Hawaï helium honderdduizenden hypothetische ijs Jupiter kernfusiereactie koel komeetachtige koolstof koudste lage energieniveaus langer is dan de leeftijd levenscyclus licht lichtjaren lichtkracht lithium methaan minder dan 1300 minder dan de helft omgeving van grotere sterren onderkant planeet planetaire nevel planetenstelsel plasma protonen rode reus ster sterrenbeeld straal temperatuur waterstofgas weinig licht weinig massa witte dwerg zonnestelsel zuurstof zwart gat zwarte zwarte dwerg [?] meer wordt uitgezonden. Men kan berekenen dat de benodigde tijd om deze toestand te bereiken langer is dan de huidige leeftijd van het heelal. Daarom is het zeer onwaarschijnlijk dat er op dit moment zwarte dwergen in het universum bestaan. De temperatuur van de koelste witte dwergen geeft een minimale waarde voor de leeftijd van het heelal.
De evolutie van witte dwergen in de verre toekomst is afhankelijk van verschillende open fysische vraagstukken, zoals de aard van donkere materie en het al dan niet bestaan van
protonverval . Deze onopgeloste problemen maken dat de precieze duur van het afkoelen niet bekend is. De minimale tijdsduur om een witte dwerg af te koelen tot 5 K wordt geschat op 10
15 jaar. Als donkere materie bestaat uit
weakly interacting massive particles , worden witte dwergen hierdoor waarschijnlijk tot wel 10
25 jaar warm gehouden. Bij een hypothetische levensduur voor protonen van 10
37 jaar is de effectieve oppervlaktetemperatuur van een oude witte dwerg van een zonsmassa na die tijd ongeveer 0,06 K hoger. Dit is misschien koud, maar nog altijd warmer dan de temperatuur van de
kosmische achtergrondstraling over 10
37 jaar.