Для нас зірки можуть бути схожими на ограновані дорогоцінні камені, що холодно мерехтять на тлі оксамитової темряви нічного неба. І для деяких із них це може бути правдою.
Коли певний тип мертвої зірки охолоджується, вона поступово твердне і кристалізується. Астрономи знайшли один, який робить саме це на нашому космічному задньому дворі, білий карлик, який складається в основному з вуглецю та металевого кисню всього за 104 світлових роки від нас, і його профіль теплової маси вказує на те, що центр зірки перетворюється на щільний твердий «космічний алмаз». ” складається з вуглецю та кисню. аморфний.
Деталі відкриття описані в прийнятій статті Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства Попередній друк доступний на сайті arXiv.
«У цій роботі ми повідомляємо про відкриття нової чотирикратної системи, подібної до Сіріуса, на відстані 32 парсека, що складається з кристалізованого білого карлика, супутника раніше відомого Triple HD 190412», Введіть міжнародну команду астрономів Під керівництвом Олександра Феннера з Університету Південного Квінсленда в Австралії.
«Завдяки асоціації з цими супутниками головної послідовності це перший кристалізований білий карлик, загальний час життя якого можна обмежити ззовні, і ми використовуємо цей факт, щоб спробувати експериментально виміряти затримку охолодження, викликану кристалізацією ядра білого карлика».
Все у Всесвіті повинно змінитися. Кожна зірка, що висить на небі, виблискуючи світлом, утвореним атомним синтезом, одного дня закінчить паливо для свого вогню та перетвориться на щось нове.
Для переважної більшості зірок — тих, що менш ніж у вісім разів перевищують масу Сонця, включаючи Сонце — це білий карлик.
Коли паливо закінчується, зовнішня речовина зірки витікає в навколишній простір, а ядро, що залишилося, більше не підтримується зовнішнім тиском, створюваним термоядерним синтезом, колапсує в надщільне тіло розміром із Землю (або Місяць! ), але при масі 1,4 сонця.
Матерія білих карликових зірок сильно стиснута, але її утримує від подальшого колапсу щось, що називається тиском виродження електронів. Немає двох електронів, які можуть займати ідентичні стани, і це заважає білому карлику стати більш масивним, як це можна побачити в нейтронній зірці або чорній дірі.
Зірки білого карлика тьмяні, але вони все ще сяють із залишковим теплом. З часом вони охолоджуються і, як очікується, еволюціонують у так звані чорні карликові зірки, коли втрачають усе своє тепло і перетворюються на холодну масу кристалізованого вуглецю.
Розрахунки показують, що цей процес займає майже надто багато часу квадрильйонів років (це мільйон мільярдів років тому); Оскільки Всесвіту лише 13,8 мільярдів років, ми не очікуємо, що знайдемо його найближчим часом.
Що ми можемо зробити, це визначити ознаки кристалізації, які починаються в ядрах білих карликів, яких ми бачимо навколо.
Під час кристалізації атоми вуглецю та кисню всередині білого карлика перестають вільно рухатися й утворюють зв’язки, організовуючи себе в кристалічну решітку. Під час цього процесу виділяється енергія, яка розсіюється у вигляді тепла.
Це призводить до свого роду плато або уповільнення охолодження зірок білих карликів, що можна побачити в кольорі та яскравості зірки, через що вона виглядає меншою, ніж є насправді.
Щоб точно виміряти яскравість зірки, вам потрібно точно знати, наскільки далеко вона знаходиться, що стало більш можливим в останні роки завдяки картографуванню зірок з високою роздільною здатністю, проведеному місією Gaia.
Це означає, що тепер ми можемо більш впевнено розпізнавати кристалізацію білих карликів.
Феннер і його колеги використовували дані Gaia для пошуку кількох зоряних систем, ідентифікуючи зірки, зв’язок яких з іншими може бути незрозумілим.
І вони виявили, що нещодавно відкрита біла карликова зірка (пам’ятайте, що ця речовина дуже тьмяна) була гравітаційно пов’язана з тим, що вважалося Тризіркова системапозначений HD 190412.
Відкриття білого карлика, який тепер називається HD 190412 C, зробило триплет четвірним, але відбувалося щось більше. Його властивості вказують на те, що він проходить процес кристалізації.
Буде це чи ні Алмазний кристал білого карлика Невідомо. Щільність білих карликів становить близько 1 мільйона кілограмів на кубічний метр, тоді як щільність алмазів становить близько 3500 кілограмів на кубічний метр. більш щільні алотропи вуглецю присутні; З іншого боку, у космосі ширяє багато алмазів.
Інші три зірки в системі дозволили команді зовнішньо обмежити вік білого карлика — те, чого раніше не робили для відомого аморфного білого карлика.
Вік системи становить близько 7,3 млрд років. Вік білого карлика становить приблизно 4,2 мільярда років. Дослідники кажуть, що розбіжність становить 3,1 мільярда років, що вказує на те, що швидкість кристалізації сповільнила швидкість охолодження білого карлика приблизно на мільярд років.
Самого датування недостатньо, щоб змінити наші моделі кристалізації білого карлика, але відкриття та його близькість до Землі свідчать про те, що може існувати ще багато таких систем, які ми можемо використовувати для вимірювання цього захоплюючого процесу.
«Ми припускаємо, що відкриття цієї системи лише на 32 парсеках вказує на те, що систем, схожих на Сіріус, які містять кристалізовані білі карлики, ймовірно, буде багато. Таким чином, майбутні відкриття можуть дозволити більш сильні випробування моделей кристалізації білих карликів», пишуть дослідники.
«Ми прийшли до висновку, що відкриття системи HD 190412 відкрило новий шлях для розуміння кристалізації білих карликів».
Пошук прийнято Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товаристваі доступний за адресою arXiv.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
