Астрономы обнаружили древние звезды-кристаллы

Средних размеров звезды, включая наше Солнце, завершают свою эволюцию в виде тусклых белых карликов, компактных и погасших. В таком состоянии они могут находиться миллиарды лет, и белые карлики составляют немалую часть звездного населения Галактики. Плотность их в миллионы раз превышает плотность «обычной» звезды, а в ядре достигает 10 млн г/см³.

 

Еще полвека назад было предположено, что при непрерывном понижении температуры после остановки термоядерных реакций в плотном ядре белых карликов может идти кристаллизация атомов углерода и кислорода. Процесс происходит с выделением энергии и способен подогревать старую звезду, замедляя ее старение и остывание.

 

Эту гипотезу рассмотрели Пьер-Эммануэль Трембле (Pier-Emmanuel Tremblay) и его коллеги из Уорикского университета. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые сообщают о наблюдениях за более чем 15 тысячами белых карликов, которые были замечены европейским космическим телескопом Gaia на расстояниях до 300 световых лет от Солнца.

 

Исходя из цвета и светимости звезд, авторы установили их температуры и возрасты, а затем сравнили их распределение с предсказаниями теоретических моделей. Работа подтвердила избыток сравнительно молодых белых карликов – по оценкам астрономов, в некоторых старение звезды замедлилось на целых 2 млрд лет. Подпитывает их энергия кристаллизации.

 

Ядра белых карликов сложены, в основном, углеродом, кислородом и другими «металлами». Под действием огромного давления их атомы теряют внешние электроны и сжимаются в чрезвычайно плотную, положительно заряженную жидкость. И как только температура в ядре такой звезды снижается до определенного уровня (порядка 10 млн °С), жидкость начинает кристаллизоваться.

 

«Все белые карлики кристаллизуются на определенной стадии своей эволюции, – говорит Пьер-Эммануэль Трембле. – Это значит, что миллиарды белых карликов в нашей Галактике уже завершили этот процесс и практически целиком превратились в кристаллические сферы. Само Солнце станет кристаллическим белым карликом через 10 млрд лет».