Aber wir sind doch beim Weißen Zwerg. Und dort wird der gravitative Kollaps durch die Entartung der Elektronen gestoppt. Das war ja Teil der Theorie des WZ, für die Chandresekhar den Nobelpreis erhalten hatte.

"Weiße Zwerge werden mit Hilfe des Konzepts eines idealen entarteten Elektronengases beschrieben. Die Herleitung der Chandrasekhar-Grenze beruht daher auf der statistischen Quantenmechanik, genauer auf der Fermi-Dirac-Statistik, weil es sich bei Elektronen um Fermionen handelt."
https://de.wikipedia.org/wiki/Chandrasekhar-Grenze

Worin widersprichst du mir eigentlich genau?

AW: Wie heiß kann ein Weißer Zwerg in seinem Zentrum sein?
 

Mir stellt sich folgende Frage:

Wenn Elektronen und Kerne exakt entkoppeln, dann können langfristig unterschiedliche Temperaturen vorliegen (Elektronen mit T = 0, Kerne jedoch "heiß".

Wenn Elektronen und Kerne nicht exakt entkoppeln, dann sollte sich über lange Zeiträume ein thermisches Gleichgewicht einstellen, d.h. Elektronen werden heiß, Kerne kühlen sich ab.

Nun können auch bei T > 0 die meisten Elektronen in einem entarteten Zustand vorliegen, während der Rest angeregt ist und zur Temperatur beiträgt; dazu wäre eine Zustandsgleichung, Zustandssumme o.ä. zu berechnen.

Die Frage wäre dann, ob einer vergleichsweise hohen Elektronentemperatur dennoch ein großer Anteil der Elektronen entartet sein könnte.

AW: Wie heiß kann ein Weißer Zwerg in seinem Zentrum sein?
 

Laut WP spricht man von einem entarteten Fermi-Gas, falls T << T_F.

Die Fermi-Temperatur liegt, abgeleitet von dem anderen WP-Artikel (Weißer Zwerg), für einen typischen Weißen-Zwerg bei seiner Entstehung bei ca. 9,3e8 K, die Kerntemperatur dagegen bei ca. 1e8. Wenn der Weiße Zwerg dann weiter auskühlt sogar nur noch bei 1e7.

So gesehen kann man mMn bei den genannten Kerntemperaturen, das Elektronengas gerade noch als entartet bezeichnen, trotz der hohen Temperatur.

Komplette Entartung des Elektronengases liegt sicher nicht vor. Die von Bernhard bereits erwähnte Wärmeleitfähigkeit des Gases stünde m.E. im Widerspruch zu kompletter Entartung (d.h. kompletter Entkopplung von der Kernmaterie).
Diese Wärmeleitung von Innen nach Außen ist ja für die Abstrahlung des WZ, d.h. für seine weiße Farbe, verantwortlich.

Ich denke, die Gravitation zwingt die Elektronen immer wieder in niedrigste Zustände und hält die (nahezu vollständige) Entartung (und damit die niedrige Temperatur des Elektronengases) aufrecht: die Abkühlung erfolgt über Transport der Wärme in die Schale und dortige Abstrahlung.

Wie gesagt, die Elektronentemperatur wird nahe Null angenommen. Diese "nullte" Näherung findet man immer wieder bei Herleitung der Zustandsgleichung, z.B.

Physics of white dwarf stars
Seite 846

AW: Wie heiß kann ein Weißer Zwerg in seinem Zentrum sein?
 

Das hieße also, dass sich ein Proton und ein Elektron mit gleichem Spin in einem Weißen Zwerg am selben Ort aufhalten dürfen. Würde dadurch nicht ein Neutron entstehen (Elektroneneinfang wie bei einem Neutronstern)?

AW: Wie heiß kann ein Weißer Zwerg in seinem Zentrum sein?
 

Ja, diese anschauliche Beschreibung mit der Erbse in der Mitte des Spielfelds eines Fußballstadions kenne ich natürlich. Ich bin aber davon ausgegangen, dass bei einem Weißen Zwerg die Zuschauer den Platz stürmen und sich direkt um die Erbse versammeln. Aber offensichtlich ist es eher der Mittelkreis, sodass Zuschauer und Erbse genug Platz haben, um einen äußerst heißen Tanz zu vollführen.

AW: Wie heiß kann ein Weißer Zwerg in seinem Zentrum sein?
 

Vielleicht liegt an der Chandrasekhar-Grenze die vollständige Entartung des Elektronengases vor. Die schwersten Weißen Zwerge sind ja die kleinsten. Nimmt deren Masse weiter zu, setzt die Kernfusion explosiv ein.