Når et menneske tager for meget vægt, er der en øget risiko for hjerteanfald; når en hvid dværgstjerne lægger for meget vægt (dvs. den største masse en hvid dværgstjerne kan have, før den går supernova, kaldes Chandrasekhar-grænsen, efter astrofysiker Subrahmanyan Chandrasekhar, der udarbejdede den i 1930'erne. Dets værdi er ca. 1,4 soler , eller 1,4 gange massen af vores Sol (den nøjagtige værdi afhænger noget af den hvide dværgs sammensætning, hvor hurtigt den roterer osv.).
Hvide dværge er slutningen af vejen for de fleste stjerner; når de først har opbrugt alt deres tilgængelige brint 'brændstof', kaster stjerner med lav masse deres yderste skaller for at danne planetariske nebler, hvilket efterlader en kerne med høj tæthed af kulstof, ilt og nitrogen (det er et resume, det er faktisk lidt mere kompliceret). Stjernen kan ikke kollapse yderligere på grund af elektron degenerationstryk, en kvanteeffekt, der kommer fra det faktum, at elektroner er fermioner (teknisk set er det kun to fermioner, der kan besætte en given energitilstand, en spin up og en spin down).
Så hvad sker der i kernen i en massiv stjerne, en hvis kerne vejer ind på mere end 1,4 soler? Så længe stjernen stadig 'brænder' nukleart brændstof - helium, derefter kulstof osv., Så neon, så ... - kernen vil ikke kollapse, fordi den er meget varm (elektron-degenerationspres holder ikke det op), fordi det er for massivt ). Men når kernen kommer til at stryge, er det ikke muligt at brænde mere, og kernen vil spektakulært kollapse og producere en supernova af kernekollaps.
Der er en måde, hvid dværg kan gå ud med et smell snarere end en klynk; ved at få lidt hjælp fra en ven. Hvis den hvide dværg har en tæt binær ledsager, og hvis den ledsager er en kæmpe stjerne, kan noget af brintet i dets ydre skal ende på den hvide dværgs overflade (der er flere måder dette kan ske). Den hvide dværg tilføjer således masse, og hver eneste gang blæser den tynde brintkonvolut op, og vi ser en nova. Men en dag kan den ekstra masse muligvis sætte den over grænsen, Chandrasekhar begrænse ... temperaturen i midten bliver høj nok til, at kulstoffet "antændes", "flammen" spreder sig over hele stjernen, og det bliver en speciel slags supernova, en Ia supernova.
For flere tekniske detaljer om Chandrasekhar-grænsen, har Richard Fitzpatrick fra University of Texas i Austin et online termodynamik & statistisk mekanik-kursus, der inkluderer en side om Chandrasekhar-grænsen.
Supernovaer er meget vigtige for astronomien, så du vil ikke blive overrasket over at høre, at der er masser af Space Magazine-historier på Chandrasekhar-grænsen! Nogle eksempler: Hvid dværgsteorier får mere bevis, hvid dværg “tæt” på at eksplodere som Supernova, og kolliderende hvide dværge forårsagede en kraftig Supernova.
Astronomy Cast Afsnit 90 (Den videnskabelige metode) inkluderer et kig på, hvordan Chandrasekhar udarbejdede den grænse, der nu bærer hans navn, og hvor går stjerner, når de dør? dækker også dette emne.
Referencer:
Wikipedia
http://www.bluffton.edu/~bergerd/NSC_111/stars.html
