Biely trpaslík zmenšujúca sa hviezda s nadváhou - Weltraum - FAZ
Keď na konci svojho dlhého vývoja slnko prešlo štádiom červenej obrie hviezdy asi za päť miliárd rokov, zmenší sa na bieleho trpaslíka. Aj keď taký z veľkej časti vyhorený pozostatok hviezdy nie je o toľko väčší ako Zem, stále kombinuje obrovskú hmotnosť celej hviezdy. Je to niekoľko stotisíc hmotností Zeme. Nové výpočty ukazujú obrovskú hustotu takýchto objektov. Skupine vedcov sa podarilo veľmi presne „vážiť“ bieleho trpaslíka najbližšie k našej domovskej planéte.
Obrovská koncentrácia hmoty v bielom trpaslíkovi je možná len preto, že atómy vo vnútri sú akoby popraskané a voľné atómové jadrá sa tak môžu pohybovať oveľa bližšie k sebe. Iba tlak elektrónového plynu atómových škrupín, ktorý nie je možné ľubovoľne stlačiť, bráni ďalšiemu zmenšovaniu zameranému na vlastnú gravitáciu hviezdy. Tento extrémny stav hmoty, nazývaný „zdegenerovaný“, znamená, že bieli trpaslíci sú menší, tým väčšia je ich hmotnosť.
Vzhľadom na jedinečnú úlohu, ktorú tieto objekty zohrávajú pri štúdiu exotického stavu hmoty, sa astronómovia dlho pokúšali určiť presný vzťah medzi hmotnosťou a polomerom v čo najväčšom počte exemplárov. Bohužiaľ, najbližší objekt tohto typu je na tesnej obežnej dráhe okolo Síria, najjasnejšej hviezdy na pozemskej oblohe.
Je teda ťažké absorbovať a preskúmať svetlo samotného tohto spoločníka Sirius. Iba pomocou zobrazovacieho spektrometra HTIS na palube vesmírneho teleskopu Hubble, ktorý bol medzičasom vypnutý, bola medzinárodná výskumná skupina s účasťou kílskeho astronóma Detleva Koestera schopná analyzovať spektrum Sirius-B s dostatočnou presnosťou na stanovenie hmotnosti hviezdy z takzvaného gravitačného červeného posuvu.
Dve tony na centimeter kubický
Svetlo, ktoré vyžaruje Sirius-B, stráca časť svojej energie v gravitačnom poli tohto kompaktného objektu. Vďaka tomu sa spektrum svetla posúva na dlhšie vlnové dĺžky, to znamená do rozsahu červenej. Pretože na výpočet hmotnosti musí byť tiež známy polomer hviezdy, bolo tiež potrebné presné určenie jasu a teploty, čo sa tiež uskutočnilo pomocou tohto nástroja Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu.
Pomocou nameraných hodnôt dokázali vedci vypočítať, že Sirius-B, ktorý má na povrchu okolo 25 000 stupňov a má priemer okolo 12 000 kilometrov, má hmotnosť 98 percent slnka. Jeden centimeter kubický z tejto hviezdy na Zemi by vážil viac ako dve tony. Samotný Sirius má priemer 2,4 milióna kilometrov, čo je len zhruba dvojnásobok slnečnej hmotnosti.