Pre nás môžu byť hviezdy ako brúsené drahokamy, chladne sa trblietajúce na zamatovej temnote nočnej oblohy. A pre niektorých z nich to môže byť pravda.

Keď sa určitý typ mŕtvej hviezdy ochladí, postupne tuhne a kryštalizuje. Astronómovia našli na našom kozmickom dvore presne to isté, bieleho trpaslíka vyrobeného predovšetkým z uhlíka a kovového kyslíka vzdialeného len 104 svetelných rokov a jeho tepelný hmotnostný profil naznačuje, že stred hviezdy sa mení na hustý, pevný, „kozmický diamant“. “ vyrobený z uhlíka a kyslíka. amorfný.

Objav je podrobne popísaný v akceptovanom dokumente Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti Predtlač je k dispozícii na webovej stránke arXiv.

„V tejto práci informujeme o objave nového štvornásobného systému podobného Siriusu vo vzdialenosti 32 parsekov, ktorý pozostáva z kryštalizovaného bieleho trpaslíka, ktorý je spoločníkom predtým známeho Triple HD 190412,“ Napíšte medzinárodný tím astronómov Pod vedením Alexandra Fennera z University of Southern Queensland v Austrálii.

„Vďaka spojeniu s týmito spoločníkmi hlavnej sekvencie ide o prvého kryštalizovaného bieleho trpaslíka, ktorého celková životnosť môže byť externe obmedzená, čo je skutočnosť, z ktorej sa snažíme experimentálne zmerať oneskorenie chladenia spôsobené kryštalizáciou jadra bieleho trpaslíka.“

Všetky veci vo vesmíre sa musia zmeniť. Každej hviezde visiacej na oblohe, trblietajúcej sa svetlom generovaným atómovou fúziou, jedného dňa dôjde palivo pre svoj oheň a vyvinie sa v niečo nové.

Pre veľkú väčšinu hviezd – tých, ktoré sú menej ako osemkrát väčšie ako Slnko, vrátane Slnka – je to biely trpaslík.

Keď dôjde palivo, vonkajšia hmota hviezdy unikne do okolitého priestoru a zostávajúce jadro, ktoré už nie je podporované vonkajším tlakom poskytovaným fúziou, sa zrúti do superhustého telesa o veľkosti Zeme (alebo Mesiaca! ), ale pri hmotnosti 1,4 sĺnk.

Hmota v hviezdach bielych trpaslíkov je veľmi stlačená, ale bráni jej v ďalšom kolapse niečomu, čo sa nazýva tlak elektrónovej degenerácie. Žiadne dva elektróny nemôžu zaberať rovnaké stavy a to bráni tomu, aby sa biely trpaslík stal hmotnejším, ako je vidieť v neutrónovej hviezde alebo čiernej diere.

Hviezdy bielych trpaslíkov sú matné, no stále žiaria zvyškovým teplom. Postupom času sa ochladzujú a očakáva sa, že sa z nich vyvinú hviezdy, ktoré sa nazývajú čierni trpaslíci, keď stratia všetko svoje teplo a stanú sa chladnou masou kryštalizovaného uhlíka.

Výpočty ukazujú, že tento proces trvá takmer príliš dlho kvadrilión rokov (to je pred miliónmi miliardami rokov); Keďže vesmír má len 13,8 miliardy rokov, neočakávame, že ho tak skoro nájdeme.

Čo môžeme urobiť, je identifikovať znaky kryštalizácie, ktoré začínajú v jadrách bielych trpaslíkov, ktorých vidíme okolo seba.

Počas kryštalizácie sa atómy uhlíka a kyslíka vo vnútri bieleho trpaslíka prestanú voľne pohybovať a vytvárajú väzby, ktoré sa usporiadajú do kryštálovej mriežky. Pri tomto procese sa uvoľňuje energia, ktorá sa odvádza vo forme tepla.

Výsledkom je akási plošina alebo spomalenie ochladzovania hviezd bielych trpaslíkov, čo je vidieť na farbe a jase hviezdy, vďaka čomu sa zdá byť menšia, než v skutočnosti je.

Aby ste mohli presne zmerať jas hviezdy, musíte presne vedieť, ako ďaleko je, čo je v posledných rokoch možné vďaka mapovaniu hviezd vo vysokom rozlíšení, ktoré vykonáva misia Gaia.

To znamená, že teraz môžeme s väčšou istotou rozpoznať kryštalizáciu bielych trpaslíkov.

Fenner a jeho kolegovia používajú údaje Gaia na hľadanie viacerých hviezdnych systémov identifikáciou hviezd, ktorých spojenie s ostatnými môže byť nejasné.

A zistili, že nedávno objavená hviezda bieleho trpaslíka (nezabudnite, že táto hviezda je veľmi slabá) bola gravitačne viazaná na to, čo sa považovalo za Trojhviezdičkový systéms označením HD 190412.

Objav bieleho trpaslíka, ktorý má teraz názov HD 190412 C, urobil z trojičky štvornásobok, no dialo sa toho viac. Jeho vlastnosti naznačujú, že prechádza procesom kryštalizácie.

Či je to tak alebo nie Biely trpasličí diamantový kryštál Neznáme Hustota bielych trpaslíkov je asi 1 milión kilogramov na meter kubický, kým hustota diamantov je asi 3500 kilogramov na meter kubický. hustejšie alotropy uhlíka sú prítomné; Na druhej strane vo vesmíre pláva množstvo diamantov.

Ďalšie tri hviezdy v systéme umožnili tímu externe obmedziť vek bieleho trpaslíka – niečo, čo sa predtým nerobilo pre známeho amorfného bieleho trpaslíka.

Vek systému je približne 7,3 miliardy rokov. Zdá sa, že vek bieleho trpaslíka je asi 4,2 miliardy rokov. Vedci tvrdia, že rozdiel je 3,1 miliardy rokov, čo naznačuje, že rýchlosť kryštalizácie spomalila rýchlosť ochladzovania bieleho trpaslíka asi o miliardu rokov.

Samotné datovanie nestačí na zmenu našich modelov kryštalizácie bieleho trpaslíka, ale objav a jeho blízkosť k Zemi naznačujú, že môže existovať oveľa viac takýchto systémov, ktoré môžeme využiť na meranie tohto fascinujúceho procesu.

„Navrhujeme, že objav tohto systému len pri 32 parsekoch naznačuje, že systémy podobné Siriusu obsahujúce kryštalizovaných bielych trpaslíkov budú pravdepodobne početné. Budúce objavy tak môžu umožniť silnejšie testy modelov kryštalizácie bielych trpaslíkov,“ dodal. píšu výskumníci.

„Došli sme k záveru, že objav systému HD 190412 otvoril novú cestu pre pochopenie kryštalizácie bielych trpaslíkov.“

Vyhľadávanie bolo prijaté Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnostia je k dispozícii na adrese arXiv.