Wenn ein Mensch zu viel Gewicht zunimmt, besteht ein erhöhtes Risiko für einen Herzinfarkt. Wenn ein weißer Zwergstern zu viel Gewicht zunimmt (dh die größte Masse, die ein weißer Zwergstern haben kann, bevor er in die Supernova geht, wird nach dem Astrophysiker Subrahmanyan Chandrasekhar, der ihn in den 1930er Jahren ausgearbeitet hat, als Chandrasekhar-Grenze bezeichnet. Sein Wert beträgt ca. 1,4 Sol oder das 1,4-fache der Masse unserer Sonne (der genaue Wert hängt etwas von der Zusammensetzung des Weißen Zwergs ab, wie schnell er sich dreht usw.).
Weiße Zwerge sind für die meisten Sterne das Ende der Straße. Sobald sie ihren gesamten verfügbaren Wasserstoff-Treibstoff verbraucht haben, werfen Sterne mit geringer Masse ihre äußersten Schalen ab, um planetare Nebel zu bilden, und hinterlassen einen Kern aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff mit hoher Dichte (das ist eine Zusammenfassung, es ist tatsächlich etwas komplizierter). Der Stern kann aufgrund des Elektronendegenerationsdrucks nicht weiter kollabieren, ein Quanteneffekt, der sich aus der Tatsache ergibt, dass Elektronen Fermionen sind (technisch gesehen können nur zwei Fermionen einen bestimmten Energiezustand einnehmen, ein Spin-up und ein Spin-down).
Was passiert also im Kern eines massiven Sterns, dessen Kern mehr als 1,4 Sol wiegt? Solange der Stern noch Kernbrennstoff "verbrennt" - Helium, dann Kohlenstoff usw., dann Neon, dann ... - wird der Kern nicht zusammenbrechen, weil er sehr heiß ist (der Druck der Elektronendegeneration hält ihn nicht auf, weil er zu massiv ist ). Aber sobald der Kern zu Eisen gelangt, ist kein Brennen mehr möglich, und der Kern wird spektakulär zusammenbrechen und eine Kern-Kollaps-Supernova erzeugen.
Es gibt eine Möglichkeit, wie ein weißer Zwerg eher mit einem Knall als mit einem Wimmern ausgehen kann. indem Sie ein wenig Hilfe von einem Freund bekommen. Wenn der Weiße Zwerg einen engen binären Begleiter hat und dieser Begleiter ein riesiger Stern ist, kann ein Teil des Wasserstoffs in seiner Außenhülle auf der Oberfläche des Weißen Zwergs landen (dies kann auf verschiedene Arten geschehen). Der weiße Zwerg fügt also Masse hinzu, und von Zeit zu Zeit explodiert die dünne Wasserstoffhülle, und wir sehen eine Nova. Eines Tages könnte die zusätzliche Masse die Grenze überschreiten, die Chandrasekhar-Grenze ... die Temperatur in seiner Mitte wird so hoch, dass sich der Kohlenstoff "entzündet", die "Flamme" sich über den Stern ausbreitet und es zu einer besonderen Art von wird Supernova, eine Ia-Supernova.
Für weitere technische Details zum Chandrasekhar-Limit bietet Richard Fitzpatrick von der University of Texas in Austin einen Online-Kurs zu Thermodynamik und statistischer Mechanik an, der eine Seite zum Chandrasekhar-Limit enthält.
Supernovae sind für die Astronomie sehr wichtig, daher werden Sie nicht überrascht sein zu erfahren, dass es an der Grenze zu Chandrasekhar viele Geschichten aus dem Space Magazine gibt! Einige Beispiele: Theorien über weiße Zwerge werden sicherer, weiße Zwerge, die kurz vor der Explosion als Supernova stehen, und kollidierende weiße Zwerge verursachten eine mächtige Supernova.
Astronomy Cast Episode 90 (Die wissenschaftliche Methode) enthält einen Blick darauf, wie Chandrasekhar die Grenze erarbeitet hat, die jetzt seinen Namen trägt, und wohin gehen Sterne, wenn sie sterben? behandelt auch dieses Thema.
Verweise:
Wikipedia
http://www.bluffton.edu/~bergerd/NSC_111/stars.html
