Bintang have a life cycle spanning a few million to trillions of years. They are born, undergo changes with the passage of time and finally meet their end when fuel runs out to become a very dense remanent body. The burnt-out star could be a kerdil putih atau bintang neutron atau lubang hitam bergantung kepada jisim asal bintang.
Kehidupan a bintang begins in large awan antara bintang of gas and dust in the galaksi with clumping of gases due to low temperature to high density pockets. The clumps gradually gather more and more matter and grow. At some point, clumps collapse due to increased gravitational force. The friction during collapse heats up the matter and a baby star is born. This is peringkat protostar dalam kitaran hidup bintang.
Keruntuhan di bawah graviti berterusan. Akibatnya, suhu dan tekanan dalam teras terus meningkat. Selepas berjuta-juta tahun, suhu dan tekanan dalam teras protostar menjadi cukup tinggi untuk membolehkan nukleus hidrogen bercantum. Pelaburan nuklear membebaskan sejumlah besar tenaga yang memanaskan bahan itu secukupnya untuk mengelakkan keruntuhan selanjutnya di bawah graviti. Peringkat ini apabila pelakuran nuklear berlaku secara stabil (dan tenaga yang dibebaskan cukup memanaskan bahan untuk mengelakkan keruntuhan graviti) adalah peringkat utama dan fasa terpanjang dalam kehidupan bintang. Bintang pada peringkat ini dipanggil 'bintang jujukan utama' dan peringkat itu dipanggil 'peringkat urutan utama'. Hidrogen adalah bahan api utama bintang. Kadar penggunaan bahan api bergantung pada jisim bintang. Bintang besar akan menggunakan bahan api pada kadar yang lebih tinggi untuk membebaskan tenaga yang mencukupi untuk mengelakkan keruntuhannya di bawah graviti.
When fuel runs out, nuclear fusion stops and there is no energy to heat materials to balance force of gravity and the core collapses under gravity, leaving behind a compact remanent. This the end of the star. The dead star becomes either white dwarf or neutron star or lubang hitam depending upon mass of the original star.
Apabila jisim bintang asal kurang daripada 8 kali jisim matahari (<8 M⦿), ia menjadi a kerdil putih. Bintang mati menjadi bintang neutron, apabila jisim bintang asal adalah antara 8 hingga 20 jisim suria (8 M⦿ < M < 20 J⦿) manakala bintang lebih berat daripada 20 jisim suria (>20 M⦿) become lubang hitam when fuel runs out.
Kerdil Perang (BD)
Bintang reach ‘nuclear fusion stage’ or ‘main sequence stage’ in their life cycle. What if a celestial object forms like a star but fails to reach this stage?
Brown dwarfs begin like a star, become dense enough to collapse under its gravity but its core never become sufficiently dense and hot to initiate nuclear fusion hence never become a true star. These objects are similar in features to both stars and planet.
Black dwarfs are smaller than the stars but still much bigger than the planet. Some smaller ones are comparable in size to planet. The smallest known is about seven times size of Jupiter.
Kerdil hitam adalah penting untuk model pembentukan bintang dalam awan antara bintang gas dan debu. Percubaan sedang dibuat untuk menentukan badan terkecil yang terbentuk dengan cara seperti bintang.
Kerdil coklat yang paling kecil
Baru-baru ini, penyelidik meninjau pusat gugusan pembentuk bintang IC 348 yang terletak kira-kira 1,000 tahun cahaya jauhnya menggunakan James Webb Space Telescope (JWST). Based on photometry of the objects, the team identified three black dwarf candidates. One of them is only three to four times the mass of Jupiter which makes it the smallest black dwarf known so far.
Kerdil hitam tiga kali jisim Musytari akan menjadi 300 kali lebih kecil daripada matahari. Bagaimana kerdil hitam kecil itu boleh terbentuk dalam bentuk seperti bintang adalah sukar untuk dijelaskan kerana awan antara bintang kecil biasanya tidak akan runtuh untuk menimbulkan kerdil hitam kerana gravitinya yang lemah. Oleh itu, kerdil hitam kecil itu menimbulkan cabaran sebelum model pembentukan bintang semasa.
***
Rujukan:
- Luhman KL, et al 2023. Tinjauan JWST untuk Planetary Mass Brown Dwarfs dalam IC 348. The Astronomical Journal, Jilid 167, Nombor 1. Diterbitkan 13 Disember 2023. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- Webb NASA Mengenal pasti Kerdil Perang Terapung Bebas Terkecil. Disiarkan pada 13 Disember 2023. Tersedia di https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
