Zwarte dwergen – het theoretische einde van de evolutie van sterren

Witte dwergen gefotografeerd door de Hubble Space Telescope
De Hubble Space Telescope van de NASA fotografeerde dit veld met sterren. Het zijn witte dwergen die 12 tot 13 miljard jaar oud zijn, een beetje jonger dan het heelal zelf dus. In theorie zullen witte dwergen uiteindelijk stoppen met het uitzenden van licht en warmte en dan zijn het zwarte dwergen geworden. Credit: NASA and H. Richer (University of British Columbia).

Voor veel sterren is het zwarte dwergstadium de aller- allerlaatste fase in de evolutie van het leven van een ster. Zwarte dwergen zenden geen hitte of licht uit en ze zijn dus, als ze al zouden bestaan, enorm lastig te detecteren. Het duurt namelijk triljoenen jaren voordat een ster een zwarte dwerg is geworden. Het heelal is iets jonger dan 14 miljard jaar dus het is nog niet oud genoeg om zwarte dwergen te hebben gemaakt.

Een hoofdreeksster die niet voldoende massa heeft om als een supernova te exploderen zal zijn leven eindigen als een witte dwerg, een “dode” ster die zijn gehele voorraad waterstof en helium heeft verbrand. Maar die witte dwerg blijft wel een nog een hele tijd erg heet, het is vergelijkbaar met een oven die nog hitte uitstraalt nadat de oven is uitgezet.

Na een extreem lange tijd zal alle resterende warmte zijn uitgestraald. Als de witte dwerg niet langer hitte of licht uitstraalt dan wordt die witte dwerg een zwarte dwerg. Omdat de zwarte dwerg geen straling uitzendt is het nagenoeg onmogelijk om de zwarte dwerg te kunnen zien. Echter, een zwarte dwerg behoudt zijn massa waar door wetenschappers ze zouden kunnen vinden aan de hand van hun zwaartekrachtsveld.

Maar er is nog geen enkele reden om maar deze lastig te vinden zwarte dwergen te gaan zoeken. Op dit moment is hun bestaan nog louter theoretisch. Wetenschappers hebben berekend dat een witte dwerg minstens honderd miljoen miljard jaar nodig heeft om af te koelen en een zwarte dwerg te worden.

Zelfs als er tijdens de Oerknal een witte dwerg zou zijn ontstaan, en dat is onmogelijk omdat een ster door verschillende stadia van de sterevolutie heen moet die minstens een miljard jaar duren, dan zou die witte dwerg nog steeds een witte dwerg zijn die nog lang niet voldoend eis afgekoeld.

Bruine dwergen, objecten die te klein zijn om tot waterstoffusie te komen, worden ooit zwarte dwergen genoemd. Een zwarte dwerg moet niet worden verward met een zwart gat of een neutronenster. Die laatste twee zijn al door astronomen waargenomen en het zijn ook heel andere objecten.

 

Eerste publicatie: 7 december 2013
Volledige revisie op 13 december 2018