Чёрные карлики – гипотетический пока класс звёзд. Представляющий собой всё те же белые карлики. Но остывшие. Белый же карлик, – конечная стадия эволюции солнцеподобной звезды. Обстоятельства появления белых карликов в космосе уже описывались. Так что, сейчас достаточно сказать, что это тело примерно размером с Землю, но массой от 0.4 до 1.2 солнечных. Относительно узкий диапазон обусловлен тем, что большая часть массы звезды при её угасании рассеивается, и эта доля растёт прогрессивно. Причём, если тяжёлые звезды коллапсируют уже с образованием пульсаров и чёрных дыр, то светила существенно легче Солнца либо не превращаются в красные гиганты вообще, либо ещё не завершили свою эволюцию за время существования вселенной.
То есть, чёрный карлик – это белый, но старый. Белый же карлик не имеет внутреннего источника энергии. Состоит он из гелиевого ядра в водородной оболочке, или же из углеродного в гелиевой (если тяжёл), но температура в недрах бывшей звезды недостаточна для запуска реакций с участием гелия. Всего-то около 100 тысяч Кельвинов, вместо требуемых 10 миллионов.
Соответственно, со временем белый карлик остывает. И происходит это очень медленно, поскольку энергия уносится лишь излучением с поверхности, последняя же по отношению к массе ничтожно мала. Чтобы стать «чёрным» – остыть до 3000К – карлику требуется 10 миллиардов лет.
Почему речь именно о 3000 Кельвинов? При такой температуре светимость упадёт ниже порога обнаружения. «Чёрной» или «тёмной» в астрофизике именуется не излучающая материя. Но в настоящий момент найдены лишь видимые карлики с температурой 3800К. Их возраст около 8.5 миллиардов лет… Совсем же чёрных пока невидно, хотя, и они могут регистрироваться по гравитационному взаимодействию с другими звёздами.
...И возникает, разумеется, вопрос, зачем их искать? Самые тяжелые из эволюционирующих по данному сценарию звёзд прогорают за 1.5 миллиарда лет. Накинув ещё 0.8 миллиарда на образование самих звёзд, – хотя это и раньше могло случаться, – получим, что возраст древнейших карликов должен быть 11.5 миллиардов лет. То есть, чёрные среди них должны бы появиться. Но только при условии, что звезды населения II – первые, термоядерные, – эволюционировали тем же путём и с той же скоростью, что и современные. А уже известно, что это не так. Звёзды, не имевшие ещё в своём составе «металлов» жили дольше.
Обнаружение чёрных карликов позволило бы уточнить время появления в космосе современного типа звёзд, а также особенности эволюции звёзд ранних.