У процесі, не схожому на старіння людини, більшість зірок, що входять до останньої глави свого життя, як правило, скорочуються, зморщуються і повільно стають білими. Астрономи називають цих холодних, густих лушпин колись могутніх зірок білими карликами, і, на відміну від людей, їх дозування може тривати мільярди років.
У той час зірки з масою приблизно в десяту та вісім кратну масу нашого Сонця спалюють останню свою ядерну енергію, проливають свої вогненні зовнішні шари і опускаються у надскладні ядра, що збираються про масу сонця на планету -розмір пакету. Хоча це може звучати як негласне закінчення зірки, нове дослідження, опубліковане сьогодні (9 січня) в журналі Nature, свідчить, що біла карликовість може бути лише початком нової прекрасної метаморфози.
У дослідженні більш ніж 15 000 відомих білих карликів навколо Чумацького Шляху команда астрономів з Університету Уорік в Великобританії зробила висновок, що вмираючі зірки не просто виганяють від існування - вони спочатку перетворюються на світлі кристалічні кулі.
"Усі білі гноми викристалізуються в якийсь момент своєї еволюції", - йдеться в повідомленні провідного автора дослідження П'єра-Еммануеля Тремблі, астрофізика з Університету Уоріка. "Це означає, що мільярди білих карликів у нашій галактиці вже завершили процес і по суті є кришталевими сферами на небі".
Якщо це точно, то самому земному Сонцю - як і приблизно 97 відсотків зірок у Чумацькому Шляху - також судилося закінчити свої дні, як кришталеві кулі мерехтять через космос.
Гея в небі зі стразами
Для свого нового дослідження Тремблай та його колеги використовували спостереження із супутника Gaia Європейського космічного агентства для аналізу світності та кольорів близько 15000 відомих білих карликів, розташованих протягом 300 світлових років від Землі. Вони побачили, що надлишки зірок, схоже, поділяють однакові світності та кольори, незалежно від розмірів та віку зірок.
Однорідний вигляд цих зірок свідчить про те, що гноми досягли певної заданої фази свого розвитку, та такої, яка може тривати мільярди років. Використовуючи моделі еволюції зірок, дослідники встановили, що всі ці гноми досягли фази, коли у їхніх ядрах у великих кількостях виділяється приховане тепло, що значно уповільнює їх охолодження. І коли білий карлик досить охолоне, писали автори, розплавлена рідина в його серцевині починає затвердіти - іншими словами, зірка починає обертатися до кристала.
За словами Тремблей, це дослідження дає "перші прямі докази того, що білі карлики кристалізуються", нарешті, підтримуючи гіпотезу, вперше висунуту вченими 50 років тому. Якщо ці висновки справді точні, вони можуть дати вченим підставу переосмислити спосіб знайомства з небесними об’єктами. Оскільки зір може зайняти багато мільярдів років, щоб досягти статусу білого карлика, астрономи часто використовують ці зоряні старші державні діячі, щоб придумати діапазони дат для галактик та інших небесних тіл у даному сусідстві гномів.
Згідно з новим дослідженням, тепло, виділене під час фази кристалізації білого карлика, може сповільнити охолодження зірки на цілих 2 мільярди років. Якщо це так, відомі білі карлики можуть бути на мільярди років старшими, ніж думали. Це ускладнює і без того загадкову хронологію; Вчені не впевнені, як довго вмираюча зірка може залишатися білим карликом, перш ніж вона повністю перестане випромінювати світло і тепло, ставши тим самим тим, що деякі дослідники називають «чорним карликом». Ця теоретична кінцева точка зоряної еволюції ніколи не спостерігалася, оскільки вчені вважають, що для досягнення цього стану можуть знадобитися зоряні чотириліття. У віці 13,8 мільярда років наш Всесвіт занадто молодий, щоб приймати таких літніх сонців.
Потрібні подальші дослідження для вчених, щоб краще зрозуміти життя та смерть зірок та відточити їхні космічні методи знайомства. На щастя, завдяки широким спостереженням супутника Гая, існує безпрецедентна кількість відомих білих гномів, які просто сверблять, щоб поділитися казками про їх довге довге життя.
"Перед Гайєю у нас було від 100 до 200 білих карликів з точними відстанями та світилами", - сказав Тремблай. "Зараз у нас 200 000".
