Білі карлики

Білі карлики є одними з найдавніших зоряних об’єктів у Всесвіті. Вони надзвичайно корисні для астрономів, оскільки їх передбачуваний життєвий цикл дозволяє використовувати їх як високоточні космічні годинники для оцінки віку груп сусідніх зірок. Білі карлики – це ядра загиблих червоних гігантів, які втратили свої зовнішні шари та поступово охолоджуються, випускаючи накопчене тепло протягом мільярдів років.

Астрономи відібрали 15 000 кандидатів у білі карлики в межах 300 світлових років від Землі та проаналізували дані про яскравість і кольори цих зірок.

Спостереження виявили нагромадження зірок певних кольорів та яскравості, які не відповідають класифікаціям маси та віку. У порівнянні з еволюційними моделями зірок, такі зірки ймовірно знаходяться у фазі, при якій відбувається приховане вивільнення великої кількості тепла, що призводить до уповільнення процесу охолодження. За оцінками дослідників, деякі білі карлики можуть сповільнювати своє старіння на 2 мільярди років.

Доктор Трембле говорить:

“Це перший прямий доказ того, що білі карлики кристалізуються або переходять з рідкого у твердий стан. П’ятдесят років тому було передбачено, що буде відбуватися нагромадження кількості білих карликів з певним рівнем яскравості та кольору внаслідок кристалізації,  і зараз це справді постерігається.

Всі білі карлики кристалізуються в якийсь момент своєї еволюції, хоча більш масивні білі карлики швидше проходять цей процес. Це означає, що мільярди білих карликів у нашій галактиці вже завершили процес і є по суті кристалічними сферами на небі. Наше Сонце стане кристалічним білим карликом приблизно через 10 мільярдів років”.

Холодне серце

Кристалізація – це процес, коли матеріал переходить у твердий стан, в якому його атоми утворюють впорядковану структуру. Під екстремальним тиском у ядрах білих карликів атоми “запаковуються” настільки щільно, що їхні електрони втрачають зв’язки, залишаючи провідний електронний газ, керований квантовою фізикою, і позитивно заряджені ядра у вигляді рідини. Коли ядро охолоджується приблизно до 10 мільйонів градусів, вивільняється достатньо енергії, щоб рідина почала тверднути, утворюючи металеве ядро з оболонкою, підсиленою вуглецем.

Доктор Трембле додає:

“Ми маємо докази виділення тепла при затвердінні, але для пояснення спостережень потрібно значно більше виділення енергії. Ми вважаємо, що це відбувається в першу чергу за рахунок кристалізації кисню, який потім осідає в ядро. Це виштовхує вуглець вгору та вивільняє гравітаційну енергію”.

Дослідження фінансувалося Європейською дослідницькою радою.

Дізнатись більше :

warwick