実は先日の京大オニールさんの白色矮星についての論文を引用している際、ちょっと??と思ったことがあって、それは白色矮星の表面温度。
オニールさんの記事には「これらの恒星の表面温度は1万～3万kで予想の2倍」とあって、1万kもそうだけど、予想値は5000kって、白色矮星にしては低くない？
恒星の中心って、1000万k以上で核融合していているわけじゃないですか。
太陽質量の8倍程度までの恒星は、最後の最後、フワフワっと周りの水素が惑星状星雲として拡散していき、やがて白色矮星になる,,,だから誕生したばかりの白色矮星は表面温度1000万Kであるんじゃない？
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wikiの白色矮星の中で温度に関する文章を拾い読み。
①白色矮星中心は10^7kに保たれる
縮退していない物質でできている外殻は10^7kから10^4k 程度にまで冷える。
白色矮星の形成後、通常の物質からなる希薄な大気外層はおよそ 10^7kで輻射を始め、質量の大部分を占める内部は 10^7kで保たれる
外側の通常の物質でできた殻を通してしか放射することができないため、白色矮星は長い間にわたって放射を続けることができる。
② 白色矮星の有効表面温度は、高いものは 150,000k、低いものは 4,000k(理論値)
白色矮星から放射される可視の放射は、O型主系列星の青白色からM型の赤色矮星の赤色まで広いスペクトル範囲があるため、表面温度も千差万別。
③ 表面の冷え方の例
例として、水素大気を持つ0.59太陽質量の炭素白色矮星の冷却の経過は以下。
最初に表面温度が 7,140kまで冷えるのにおよそ15億年の時間を要する
さらにおよそ 500k 冷えて 6,590kになるのに約3億年を要する
その後およそ 500k冷えて 6,030kになるに4億年
さらに約 500k冷えて 5,550kとなるに11億年の経過が必要である。
④ 観測された白色矮星の大部分は 8,000kから 40,000k程度
白色矮星は高温でいる期間よりもより低温でいる期間の方が長い
このため高温の白色矮星よりも低温の白色矮星の方が多く存在する
またより高温で明るい白色矮星ほど観測されやすいという観測選択効果もある
調査する温度領域を低くすることでより多くの白色矮星が発見される傾向がある
表面温度が 4,000 K を下回る白色矮星はいくつか発見されている
⑤ 4000k程度が下限値
低温の白色矮星が少ないのは宇宙の年齢が有限であることが理由である
白色矮星がこの温度を下回るほどまだ十分な時間が経過していないということ
このため白色矮星の光度関数を用いると恒星が形成され始めた時期を推定できる
この手法を用いて推定された銀河系の銀河円盤の年齢は80億年である。
白色矮星は何兆年もの時間をかけて、周囲および宇宙マイクロ波背景放射と熱平衡し放射を行わない黒色矮星になる。
現時点で、十分な時間が経過していないため黒色矮星はまだ存在していない
⑥ やがて中心部から結晶化する
白色矮星を構成する物質は初めは原子核と電子からなる流体であるプラズマである
冷却の後期段階で天体中心から結晶化を起こすことが60年代に理論的に予測された
ケンタウルス座V886星はおよそ90%が結晶化を起こしているという観測結果がでた
白色矮星の核が結晶化を起こして固体に変化するに従って潜熱が解放される
この潜熱は白色矮星の冷却を遅らせる熱エネルギー源となる。
ガイアによる観測で15000個を超える白色矮星に潜熱による冷却の停滞が見られた
⑦ 低質量白色矮星
質量が0.20太陽質量未満の低質量ヘリウム白色矮星は超低質量白色矮星と呼ばれる
連星系で形成され、水素豊富な外層を持つ
CNOサイクルを介した残余の水素燃焼が長い期間にわたって白色矮星を高温に保つ
冷却経路に到達する前に最大で20億年もの間、膨張した前白色矮星段階に留まる
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NGC1365
HAC125DX+ASI662MM+IR640ProⅡ 3分✕20枚、gain0
昨晩は3分露光に挑戦、トータル撮影時間は1時間
・一生懸命に赤道儀を合わせたつもりで、これは追尾していますが流れたものも
・ダークは2回撮影して、2回とも??
3分20枚1セットなのでダークを撮るだけで1時間
合成する際に設定違いだと警告が出ますがそれは出ず。
・以下すべてダークなしです。
「超高感度・極低読出しノイズを誇るSony IMX662を採用した最新の,,,」だそうで
これが効いているのか、ジワジワノイズは見られません。
・傾斜カブリ？だったのでGraXpertで処理
周辺は悪化するものの中心付近はスッキリします。
・gain0だからダークなしでもOKだったのか？
NGC7293
すべて同じ処理です。
これもGraXpertで処理ですっきりしました
NGC253
これは盛大に流れています。
NGC1365とほぼ同じ方向で、赤道儀が大きく動いているわけではないのですが。
反省してウェイトを付けました,,,
昨晩の撮影はこれが最後で、ウェイトの効果は未検証