Науковці зʼясували, чому деякі білі карлики таємничим чином припиняють охолоджуватися. Це відкриття змінює уявлення про те, якими старими насправді є ці зорі та що з ними відбувається, коли вони вмирають.

Астрономи вважають, що білі карлик є «мертвими зорями», які з часом постійно охолоджуються. Однак у 2019 р. за даними від зонда Gaia («Ґайя») Європейського космічного агентства (European Space Agency, ESA) науковці виявили популяцію білих карликів, які перестали охолоджуватися понад вісім мільярдів років тому. Це свідчить про те, що деякі білі карлики можуть генерувати значну додаткову енергію, що суперечить класичній картині «мертвої зорі». Астрономи спочатку не змогли зрозуміти, як це могло статися.

Тепер нове дослідження (його результати оприлюднив журнал Nature) під керівництвом доктора Антуіна Бедара (Antoine Bédard) з Ворицького університету (Великобританія) та доктора Саймона Блуена (Simon Blouin) з Університету Вікторії (Канада), розкриває механізм цієї дивної поведінки деяких білих карликів.

Понад 97% зір Молочного Шляху з часом стануть білими карликами. Астрономи давно вважали ці об’єкти останнім етапом життя зір типу Сонця. Вичерпавши ядерне джерело енергії, вони перестають виробляти тепло і охолоджуються, поки щільна плазма в їхніх надрах не перейде в твердий стан, а зоря затвердіє зсередини. Цей процес охолодження може тривати мільярди років.

Згідно з новим дослідженням, у деяких білих карликів щільна плазма всередині не просто застигає зсередини назовні. Натомість тверді кристали, які утворюються під час охолодження, менш щільні, ніж рідина, і тому можуть плавати. Коли кристали піднімаються вгору, вони витісняють важчу рідину вниз. Переміщення важчої речовини до центра зорі вивільняє гравітаційну енергію, і цієї енергії достатньо, щоб перервати процес охолодження зірки на мільярди років.

Антуін Бедар сказав: «Запропоноване пояснення відповідає всім спостережним властивостям незвичайної популяції білих карликів. Це перший випадок, коли такий механізм переміщення речовини спостерігали в зорях. І це захоплює: не кожного дня ми відкриваємо абсолютно нове астрофізичне явище».

У дослідників є гіпотеза, чому це відбувається з одними зорями, але не з іншими. Саймон Блуїн (Simon Blouin), науковий співробітник Канадського інституту теоретичної астрофізики Університету Вікторії, пояснив: «Різниця, ймовірно, пов’язана зі складом зорі. Деякі білі карлики утворюються внаслідок злиття двох різних зір. Коли ці зорі стикаються щоб утворити білого карлика, то це змінює його склад таким чином, що уможливлює утворення кристалів,спроможних плавати».

Це відкриття вимагатиме не лише заміни підручників з астрономії, але й перегляду астрономами процесу, який вони використовують для визначення віку зоряного населення. Досі білі карлики зазвичай використовували як індикатори віку: що холодніший білий карлик, то старшим його вважали. Однак через додаткову затримку охолодження, виявлену в деяких білих карликів, окремі зорі з певною температурою можуть бути на мільярди років старшими, ніж вважали астрономи раніше.

Бедар додав: «Виявлений нами механізм переміщення означає, що деякі білі карлики сяють так само яскраво, як “звичайні” зорі протягом мільярдів років. Це ускладнює визначення віку та використання білих карликів для реконструкції формування нашої галактики».

За інф. з сайту https://phys.org