KUNNEN STERREN KOUD ZIJN?

Send

Als je me 'oot and aboot' hebt horen zeggen, weet je dat ik een Canadees ben. En wij Canadezen zijn gewend aan een beetje kou. Oké, VEEL kou. Het is hier niet zo erg aan de westkust, maar mensen uit Winnepeg kunnen temperaturen kouder verdragen dan het oppervlak van Mars. Serieus, wie leeft er zo?

En op een van die koude dagen, zelfs op een heldere zonnige dag, is de zon zinloos en waardeloos. Terwijl de huiveringwekkende kou je vingers en tenen verdooft, is het alsof de zon zelf koud is geworden en alle vreugde en geluk in de wereld wegneemt. En laat me niet beginnen over de regen. Het is duidelijk dat ik meer tropische vakanties moet nemen.

Maar we weten dat de zon helemaal niet koud is, het is gewoon dat de atmosfeer om je heen koud aanvoelt. Het oppervlak van de zon is altijd hetzelfde zwoele 5.500 graden Celsius. Om je perspectief te geven, dat is heet genoeg om ijzer en nikkel te smelten. Zelfs koolstof smelt bij 2500 C. Dus, zonder twijfel, de zon is heet.

En je weet dat de zon heet is omdat hij helder is. Er stromen eigenlijk fotonen van de zon op verschillende golflengten, van radio, infrarood, door het zichtbare spectrum tot in het ultraviolet. Er zijn zelfs röntgenfotonen die de zon afschieten.

Als de zon koeler was, zou hij er roder uitzien, net als een koelere rode dwergster, en als de zon heter was, zou hij er blauwer uitzien. Maar zou je een ster kunnen hebben die koeler is, of zelfs ronduit koud?

Het antwoord is ja, je moet gewoon bereid zijn om je definitie van wat een ster is uit te breiden.

Onder de normale definitie is een ster een verzameling waterstof, helium en andere elementen die door onderlinge zwaartekracht bij elkaar kwamen. De intense zwaartekracht van al die massa verhoogde de temperatuur in de kern van de ster tot het punt dat waterstof tot helium kon worden versmolten. Bij deze reactie komt meer energie vrij dan nodig is, waardoor de zon energie afgeeft.

De koelst mogelijke rode dwergster, één met slechts 7,5% van de massa van de zon, zal nog steeds een temperatuur hebben van ongeveer 2300 C, iets minder dan het smeltpunt van koolstof.

Maar als een ster niet genoeg massa heeft om fusie te doen ontbranden, wordt het een bruine dwerg. Het wordt verwarmd door de mechanische werking van al die massa die naar binnen wordt gecomprimeerd, maar het is koeler. Gemiddelde bruine dwergen worden ongeveer 1.700 C, wat eigenlijk nog steeds erg heet is. Zoals gesmolten steengloeiend.

Bruine dwergen kunnen zelfs een stuk koeler worden, een nieuwe klasse van deze "sterren" werd ontdekt door de WISE Space Observatory die begint bij 300 graden en helemaal daalt tot ongeveer 27 graden, of kamertemperatuur. Dit betekent dat er sterren zijn die je zou kunnen aanraken.

Behalve dat je dat niet kon, omdat ze nog steeds meer dan een dozijn keer de massa van Jupiter zouden hebben, en je arm zouden afscheuren met hun intense zwaartekracht. Bovendien zijn ze geen stevig oppervlak. Nee, je kunt ze niet echt aanraken.

Dat is tegenwoordig ongeveer zo koud als sterren in het heelal.

Maar als je heel erg geduldig wilt zijn, dan is het een ander verhaal. Onze eigen zon zal uiteindelijk zonder brandstof komen te zitten, sterven en een witte dwerg worden. Het begint heet, maar gedurende de aionen zal het afkoelen en uiteindelijk dezelfde temperatuur krijgen als het achtergrondniveau van het heelal - slechts een paar graden boven het absolute nulpunt. Astronomen noemen deze zwarte dwergen.

We praten lang, maar in feite, in de 13,8 miljard jaar dat het universum bestaat, hebben geen witte dwergen genoeg tijd gehad om aanzienlijk af te koelen. In feite zou het ongeveer een biljard jaar duren om binnen een paar graden van de kosmische achtergrondstraling te komen.