Статья принята к публикации Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества и доступны на сервере допечатной подготовки arXiv подробно описывает открытие белого карлика, вступающего в фазу кристаллизации, превращаясь в своего рода «космический алмаз». Согласно исследованиям, проведенным международной группой астрономов, это происходит по мере того, как этот тип мертвых звезд остывает.
Ученые заметили белого карлика, состоящего в основном из металлического углерода и кислорода, всего в 104 световых годах от Земли. Согласно исследованию, профиль температуры и массы свидетельствует о том, что центр звезды становится плотным и твердым.
«В этой работе мы представляем открытие новой четверной системы, подобной Сириусу, на расстоянии 32 парсека, состоящей из кристаллизующегося белого карлика, компаньона ранее известной тройной HD 190412», — сообщает команда под руководством Александра Веннера из Университета Южного Квинсленда. ., в Австралии.
«Благодаря своей связи с этими компаньонами главной последовательности, это первый кристаллизующийся белый карлик, общий возраст которого может быть ограничен извне, факт, который мы использовали, пытаясь эмпирически измерить задержку охлаждения, вызванную кристаллизацией ядра в белом карлике. , — сказал он. Веннер.
Что такое белый карлик
Каждая звезда на небе, ярко сияющая светом, генерируемым атомным синтезом, в конце концов исчерпает топливо и превратится во что-то новое. Для большинства из них — таких как Солнце и тела, масса которых примерно в восемь раз превышает его массу — это «что-то» — белый карлик.
Когда топливо заканчивается, внешний материал звезды выбрасывается в окружающее пространство, а ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением, создаваемым термоядерным синтезом, коллапсирует в сверхплотный объект размером с Землю, но с массой до 1,4 солнц.
Вещество в белых карликах сильно сжато, но дальнейшее коллапсирование не допускается из-за давления вырождения электронов. Никакие электроны не могут занимать одинаковые состояния, что не позволяет белому карлику стать еще более плотным, как это происходит в нейтронной звезде или черной дыре.
Читать далее:
Несмотря на то, что белые карлики тусклые, они все же светятся остаточным теплом. Со временем они остывают и превращаются в черных карликов, когда теряют все свое тепло и превращаются в холодный комок кристаллизованного углерода.
Расчеты показывают, что этот процесс занимает около квадриллиона лет. Поскольку Вселенной всего около 13,8 миллиардов лет, ученые не ожидают увидеть черного карлика в ближайшее время. Что они могут сделать, так это идентифицировать сигналы кристаллизации от наблюдаемых ядер белых карликов.
Во время кристаллизации атомы углерода и кислорода внутри белого карлика перестают свободно двигаться и образуют связи, организуясь в кристаллическую решетку. В ходе этого процесса высвобождается энергия, которая рассеивается в виде тепла. Это создает своего рода плато или замедление охлаждения звезды, что можно определить по ее цвету и яркости, из-за чего она выглядит моложе, чем она есть на самом деле.
Миссия Gaia помогает найти звездные системы в Млечном Пути
Чтобы точно измерить яркость звезды, вам нужно точно знать, как далеко она находится, что стало намного проще в последние годы благодаря высокоточному звездному картографированию Млечного Пути, выполненному миссией Gaia Европейского космического агентства. (ЕСА). Это означает, что теперь можно с гораздо большей уверенностью идентифицировать кристаллизующиеся белые карлики.
Веннер и его команда использовали эти данные для определения местоположения различных звездных систем, выявления звезд, связь которых с другими могла быть неясной, когда они увидели, что белый карлик гравитационно связан с тем, что считалось тройной системой под названием HD 190412.
В дополнение к открытию белого карлика, теперь называемого HD 190412 C, который превращает триплет в четверку, исследователи определили, что свойства звезды указывают на процесс кристаллизации.
Это или не «космический алмаз»?
В то время как плотность белых карликов составляет более миллиона килограммов на кубический метр, плотность алмазов составляет около 3500 килограммов на кубический метр, поэтому нельзя сказать, что ядро этой звезды действительно становится алмазом.
Возраст системы составляет около 7,3 миллиарда лет, и ее ранее известные звезды позволили команде вычислить возраст белого карлика извне — то, что никогда раньше не делалось для известного кристаллизующегося белого карлика.
Исследователи определили, что ему может быть около 4,2 миллиарда лет. По их мнению, расхождение в 3,1 миллиарда лет говорит о том, что скорость кристаллизации снизила скорость охлаждения белого карлика примерно на один миллиард лет.
Одного датирования недостаточно, чтобы изменить известные модели кристаллизации белых карликов, но это открытие и его близость к Земле указывают на то, что может существовать гораздо больше таких систем, которые можно исследовать для анализа этого увлекательного процесса.
«Мы пришли к выводу, что открытие системы 190412 HD открыло новый путь для понимания кристаллизующихся белых карликов», — говорится в статье.
Вы смотрели новые видео на YouTube цифрового взгляда? Подписывайтесь на канал!