07:10 22 Marzec 2019
Planeta Słońce

Słońce zamieni się w kryształ

CC0 / Pixabay
Świat
Krótki link
2156

Międzynarodowa grupa astrofizyków ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanady odkryła, że z biegiem czasu w rdzeniu białego karła, w którego Słońce zamieni się pod koniec swojego życia, zaczyna się krystalizacja jonów węgla i tlenu. Proces ten uwolni znaczną ilość ciepła i zatrzyma chłodzenie się gwiazdy na miliard lat.

Artykuł badaczy opublikowany został w czasopiśmie „Nature”.

Białe karły są ostatnim etapem ewolucji gwiazd głównej sekwencji, do których należy Słońce. Gęstość substancji w rdzeniu białego karła wynosi około dziesięciu milionów gramów na centymetr sześcienny. Przy tak skrajnych wartościach powłoki elektronowe atomów są niszczone, a materia jest plazmą elektronów i jąder. Zasada Pauliego zabrania dwóm elektronom z tym samym spinem zajmować jeden stan kwantowy, co tworzy barierę dla dalszej kompresji gwiazdy. W ten sposób zapaści grawitacyjnej przeszkadza ciśnienie zdegenerowanego gazu elektronowego.

Uważa się, że po ochłodzeniu białych karłów krystalizacja jonów rozpoczyna się w jądrze. Czas trwania tego procesu zależy od masy gwiazdy, to znaczy u bardziej masywnych białych karłów krystalizacja występuje wcześniej. Mniej więcej w tym samym czasie następuje inny proces, który wiąże zdegenerowane jądro i zewnętrzne powłoki, co przyczynia się do rozproszenia energii uwolnionej podczas krzepnięcia. Około 50 lat temu naukowcy sugerowali, że cięższe białe karły (o masie ponad 0,7 masy Słońca) krystalizacja powinna następować wcześniej niż konwekcyjne wiązanie, które wpływa na fizyczne właściwości gwiazd. Jednak do tej pory nie uzyskano dowodów na istnienie tego efektu.

Tarantula
© AP Photo / Damian Dovarganes
Astrofizycy przeanalizowali fotometryczne i astrometryczne dane uzyskane przez teleskop kosmiczny Gaia o białych karłach znajdujących się nie więcej niż 100 parseków (326 lat świetlnych) od Słońca. Zbadano łącznie 15 109 obiektów, dla których określono temperaturę i grawitację na powierzchni, masę i skład atmosfery. Naukowcy skonstruowali diagram Hertzsprunga-Russella, pokazujący związek między bezwzględną wielkością gwiazdy a klasą widmową (kolorem) gwiazd.

Naukowcy odkryli poprzeczną sekwencję białych karłów, które charakteryzują się niewielką bezwzględną wielkością gwiazdową i rozbieżnością pomiędzy wiekiem a stopniem ochładzania. Odpowiada to modelowi, według którego krystalizacja prowadzi do wytwarzania ciepła i znacznie spowalnia proces chłodzenia. Według jednego z autorów pracy, fizyka Pier-Emmanuela Tremblay'a z University of Warwick (Anglia), po raz pierwszy otrzymano dowody na to, że białe karły rzeczywiście krzepną.

Zobacz również:

Krwawy Księżyc, zaćmienia Słońca i deszcz meteorytów: kiedy w 2019 warto pomyśleć życzenie
Udowodniono istnienie planety niszczyciela w Układzie Słonecznym
Sięgamy coraz dalej: w najdalszym zakątku Układu Słonecznego odkryto nową planetę (foto)
Tagi:
teleskop kosmiczny, gwiazda, Słońce, kosmos, naukowcy, Wszechświat
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez FacebookKomentarz przez Sputnik
  • Komentarz