След смърта на Слънцето ще остане твърд блестящ кристал

Белите джуджета, остатъци от звезди като нашето Слънце, в някакъв момент от жизнения си цикъл започват да кристализират, а много от тях вече имат ядро от твърд кислород и въглерод. Този процес е подобен на превръщането на водата в лед, но протича при много по-високи температури.

Резултатите от изследването, което се основава на анализ на данни, събрани от спътника Gaia на ESA, са представени в списание Nature.

"Получени са първите преки доказателства, че белите джуджета кристализират или преминават от течно в твърдо състояние. Тези обекти произвеждат определена яркост и цвят. Откриването на втвърдени бели джуджета е предсказано преди петдесет години, но едва днес можем да ги идентифицираме”, коментира Пиер-Емануел Трамбле (Pier-Emmanuel Tremblay), водещ автор на изследването от Университета на Уоруик, Великобритания.

Звезда от типа бяло джудже в процес на втвърдяване. Кредит: University of Warwick/Mark Garlick

Белите джуджета са тлеещи и изстиващи милиарди години космически „въглени”, които остават след като червените гиганти изхвърлят външните си пластове. Те са едни от най-старите звезди във Вселената. Такива обекти са изключително полезни за астрономите, тъй като техният предвидим жизнен цикъл позволява да се използват като космически часовници за оценка с висока степен на точност на възрастта на групи от съседни звезди, поради което разбирането на тяхната еволюция играе решаваща роля в тези изчисления.

Екипът астрономи избра 15 000 бели джуджета, отдалечени от Земята на разстояние до 300 светлинни години. След това идентифицират няколко групи, в които има голям брой звезди с определен цвят и светлина, но в същото време с различни маси и възраст. Сравнявайки получените данни с еволюционните модели на звездите, учените получават убедителни доказателства за забавянето на изстиването, т.е. за кристализацията на изследваните бели джуджета.

Бялото джудже Сириус В в сравнение със Земята. Въпреки че е сравним по размер с нашата планета, неговата маса е 98% от масата на Слънцето. Кредит: ESA and NASA

Работата е там, че ако се разгледат клъстерите на такива обекти, може да се видят огромни вариации в техните температури, тъй като белите джуджета в тях се формират по различно време и затова изстиват различно. Но кристализацията предизвиква забележимо забавяне на охлаждането и води до това, че при определена температура (температура на кристализация) в групата ще има повече бели джуджета, отколкото други групи. Предполага се, че в някои случаи "мъртвите" звезди забавят стареенето си с 2 милиарда, т.е. 15 процента от възрастта на нашата галактика.

„Всички бели джуджета кристализират в някакъв момент от своята еволюция и по-масивните от тях преминават през този процес по-рано. Това означава, че хиляди бели джуджета в Млечния път са по същество кристални сфери в небето. Това чака и Слънцето след около 10 милиарда години”, обяснява Пиер-Емануел Трембле.

Космически телескоп Gaia. Кредит: ESA

Кристализацията е процес на преход на веществата в твърдо състояние, при което неговите атоми образуват подредена структура. При екстремни налягания в ядрата на белите джуджета, атомите се подреждат толкова плътно, че техните електрони стават несвързани, плаващи в гореща плазма. Когато ядрото се охлади до около 10 милиона градуса се освобождава достатъчно количество енергия, за да се втвърди "течността", образувайки метално ядро, покрито с въглерод.

„Направихме голяма крачка напред с определянето на точната възраст на студените и старите бели джуджета в Млечния път. Благодарение на точните измервания на Gaia, сега имаме не 200 бели джуджета с точно известни разстояния и осветимост, а повече от 200 хиляди”, отбелязва Пиер-Емануел Трамбле.

Още по темата

18/12/2018

Космос

Заснеха смъртоносния танц на две звезди (видео)

13/11/2018

Космос

Ураган от тъмна материя връхлита Слънчевата система със скорост 500 км/сек.

05/10/2018

Космос

Gaia забеляза звезди, долетели от други галактики

19/10/2022

Космос

Чандрасекар и съдбата на звездите (видео)