← Terug
Wetenschappers betwisten absolute grens van massa bij witte dwergen

Wetenschappers betwisten absolute grens van massa bij witte dwergen

De astronomische wereld staat voor een mogelijke herziening van een fundamentele natuurwet. De Chandrasekhar-limiet, die decennialang werd beschouwd als de absolute maximale massa voor een witte dwerg, blijkt volgens recent onderzoek mogelijk niet onwrikbaar te zijn. Sterke magnetische velden zouden erin kunnen slagen deze grens te doorbreken, waardoor sterrestuubs aanzienlijk zwaarder kunnen worden zonder direct ineen te storten.

Sinds de jaren 30 van de vorige eeuw is in de sterrenkunde de regel dat een witte dwerg nooit zwaarder mag zijn dan 1,44 keer de massa van onze zon. Deze conclusie werd destijds getrokken door de astronoom Subrahmanyan Chandrasekhar. Hij baseerde zijn theoretische kader op een combinatie van de quantummechanica en de relativiteitstheorie, zoals beschreven in een analyse van universetoday.com.

Om te begrijpen waarom deze limiet bestaat, moet men kijken naar de levenscyclus van sterren met een lage massa. Wanneer een ster zoals onze zon haar brandstof verbruikt, eindigt zij als een witte dwerg. In deze fase is er een voortdurende strijd tussen de zwaartekracht, die de ster naar binnen wil trekken, en de quantumdruk van elektronen, die deze collaps tegengaat. Volgens de klassieke theorie is de druk van deze elektronen simpelweg niet sterk genoeg om een massa van meer dan 1,44 zonsmassa's te ondersteunen.

Deze theoretische grens was echter essentieel voor het meten van afstanden in het heelal. Astronomen gebruiken Type Ia-supernova's namelijk als 'standaardkaarsen'. Omdat men aannam dat deze explosies altijd plaatsvonden wanneer de Chandrasekhar-limiet werd overschreden, was de lichtkracht van deze gebeurtenissen voorspelbaar. De eerste twijfels over deze uniformiteit ontstonden echter al in 2003. Tijdens de Supernova Legacy Survey werden explosies waargenomen die wezen op een massa die de limiet overschreed. Hoewel men aanvankelijk dacht aan een snelle rotatie van de ster, suggereert dat de herhaaldelijke detectie van dergelijke 'super-Chandrasekhar'-supernova's een herziening van de theorie noodzakelijk maakt.

De sleutel tot deze nieuwe inzichten ligt in het magnetisme. In een recente publicatie in The Astrophysical Journal Letters wordt uitgelegd dat extreem krachtige magnetische velden de dynamiek van elektronen binnen een witte dwerg kunnen veranderen. Deze velden zorgen voor een extra impuls aan de elektronen, waardoor zij effectiever weerstand kunnen bieden aan de zwaartekracht. In theorie zou dit betekenen dat een witte dwerg met een zeer sterk magnetisch veld een massa van bijna drie zonsmassa's zou kunnen bereiken voordat een collaps onvermijdelijk wordt, aldus de berichtgeving van .

Ondanks deze theoretische mogelijkheden blijft er een belangrijke vraag openstaan. Hoewel magnetars — een type neutronenster — bekendstaan om hun extreme magnetische velden, ontstaan zij uit veel massievere sterren. Wetenschappers onderzoeken nu of een ster met de massa van onze zon überhaupt in staat is om een magnetisch veld te genereren dat krachtig genoeg is om de traditionele limiet te tarten, een vraagstuk dat centraal staat in de huidige discussie via .

Geraadpleegde bronnen
Lees origineel artikel — Nieuws
Waardering
0
Stem mee op dit artikel
Discussie
Nog geen reacties. Wees de eerste!