Γιατί οι λευκοί νάνοι κάνουν δείκτες καλής απόστασης;
1. Τυπικό κερί:
- Οι λευκοί νάνοι ενός συγκεκριμένου τύπου (όπως αυτοί που βρίσκονται σε κατακλυσμικά μεταβλητά αστέρια) έχουν μια σαφώς καθορισμένη, εγγενή φωτεινότητα (απόλυτη φωτεινότητα).
- Αυτό σημαίνει ότι εκπέμπουν μια γνωστή ποσότητα φωτός.
2. Παρατηρήσιμες ιδιότητες:
- Η φωτεινότητα τους σχετίζεται με τη θερμοκρασία τους, η οποία μπορεί να μετρηθεί από το χρώμα και τα φασματικά τους χαρακτηριστικά.
- Αυτές οι ιδιότητες είναι σχετικά σταθερές με την πάροδο του χρόνου.
3. Υπολογισμός απόστασης:
- Συγκρίνοντας την παρατηρούμενη φαινομενική φωτεινότητα (πόσο φωτεινό μας φαίνονται) με την εγγενή φωτεινότητα τους, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον αντίστροφο τετράγωνο νόμο του φωτός για να προσδιορίσουμε την απόσταση από τον λευκό νάνο.
4. Τύποι λευκών δεικτών απόστασης νάνου:
- Κατακλυσμικές μεταβλητές (CVS): Αυτά τα δυαδικά συστήματα περιέχουν ένα λευκό νάνο που συσσωρεύεται από ένα σύντροφο αστέρι. Οι διακυμάνσεις της φωτεινότητας τους είναι προβλέψιμες και συνδέονται με τη φωτεινότητα του λευκού νάνου.
- Λευκή ακολουθία ψύξης νάνος: Οι λευκοί νάνοι ψύχονται με την πάροδο του χρόνου και η θερμοκρασία τους σχετίζεται με την ηλικία τους. Αυτό μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε την ηλικία τους και, με τη σειρά τους, την εγγενή φωτεινότητα τους.
- φασματοσκοπική παράλλαξη: Αυτή η τεχνική αναλύει τα φάσματα των λευκών νάνων για να συναγάγουν την επιφανειακή τους βαρύτητα, η οποία σχετίζεται με τη μάζα τους. Αυτό επιτρέπει μια εκτίμηση απόστασης με βάση το απόλυτο μέγεθος τους.
5. Πλεονεκτήματα έναντι άλλων δεικτών:
- Οι λευκοί νάνοι επηρεάζονται λιγότερο από τη διαστρική σκόνη και τη σκόνη αερίου σε σύγκριση με άλλους δείκτες απόστασης όπως οι μεταβλητές cepheid.
- Είναι σχετικά σταθερά σε μεγάλες περιόδους, καθιστώντας τους χρήσιμες για τη μέτρηση των αποστάσεων σε τεράστιες αποστάσεις.
Περιορισμοί:
- Οι λευκοί νάνοι είναι πιο αδύναμοι από άλλους δείκτες απόστασης, καθιστώντας τους πιο δύσκολο να παρατηρήσουν.
- Μπορεί να υπάρχουν αβεβαιότητες για τον προσδιορισμό της εγγενούς φωτεινότητας και της ηλικίας τους, οδηγώντας σε σφάλματα σε μετρήσεις απόστασης.
Συνολικά, οι λευκοί νάνοι παρέχουν ένα ισχυρό εργαλείο για τη μέτρηση των κοσμικών αποστάσεων, βοηθώντας τους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν το σύμπαν και να κατανοήσουν τη δομή του. Διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση της κλίμακας και της εξέλιξης του κόσμου.
