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.

Когда у белого карлика заканчивается топливо, его ядро ​​коллапсирует в сверхплотный алмазоподобный кристаллизованный объект размером с Землю, но с массой до 1,4 Солнца. Кредиты: Юрген Фельхле / Йирик В / Shutterstock. Редактирование: цифровой вид

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.

Ученые точно рассчитали возраст звезды HD 190412 C, чего никогда не делали для известных кристаллизующихся белых карликов. Фото: Назарий_Нещеренский — Shutterstock

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!

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *