V procesu, který není na rozdíl od stárnutí člověka, má většina hvězd vstupujících do poslední kapitoly svého života tendenci se scvrkávat, scvrkávat a pomalu zbělat. Astronomové nazývají tyto chladné, husté slupky kdysi mocných hvězd bílých trpaslíků a na rozdíl od lidí mohou jejich dotace trvat miliardy let.
V té době hvězdy s hmotností mezi desetinou a osminásobnou hmotností našeho slunce spálily poslední část své jaderné energie, vrhaly své ohnivé vnější vrstvy a zmenšovaly se do ultrakompaktních jader, která zabalují hmotu slunce do planety - velikost balíčku. I když to může znít jako neuvěřitelný konec hvězdy, nová studie zveřejněná dnes (9. ledna) v časopise Nature předpokládá, že bílé trpasličí může být jen začátek krásné nové metamorfózy.
Ve studii více než 15 000 známých bílých trpaslíků kolem Mléčné dráhy dospěl tým astronomů z University of Warwick ve Velké Británii k závěru, že umírající hvězdy neproniknou z existence - nejprve se promění v zářící křišťálové koule.
„Všichni bílí trpaslíci v určitém okamžiku svého vývoje krystalizují,“ uvedl v prohlášení autor hlavní studie Pier-Emmanuel Tremblay, astrofyzik z University of Warwick. "To znamená, že miliardy bílých trpaslíků v naší galaxii již tento proces dokončily a jsou na obloze v podstatě křišťálové koule."
Pokud je to přesné, pak samotné Slunce Země - stejně jako odhadovaných 97 procent hvězd v Mléčné dráze - je předurčeno k tomu, aby skončily své dny, když se krystalové koule třpytí vesmírem.
Gaia na obloze s krystaly
Pro svou novou studii použil Tremblay a jeho kolegové pozorování ze satelitu Gaia Evropské kosmické agentury k analýze svítivosti a barev asi 15 000 známých bílých trpaslíků umístěných do 300 světelných let Země. Viděli, že se zdá, že nadbytek hvězd sdílí stejnou jasnost a barvy, bez ohledu na velikost a věk hvězd.
Rovnoměrný vzhled těchto hvězd naznačoval, že trpaslíci dosáhli ve svém vývoji nějaké nastavené fáze, která by mohla překonat miliardy let. Pomocí modelů vývoje hvězd vědci zjistili, že tito trpaslíci dosáhli fáze, kdy se z jejich jader uvolňovalo latentní teplo ve velkých množstvích, což významně zpomalilo jejich chlazení. A když se bílý trpaslík dostatečně ochladí, psali autoři, roztavená tekutina v jejím jádru začala tuhnout - jinými slovy, hvězda se začala krystalovat.
Podle Tremblaye tato studie poskytuje „první přímý důkaz, že bílí trpaslíci krystalizují“, konečně podporující hypotézu, kterou vědci vznesli před 50 lety. Pokud jsou tato zjištění skutečně přesná, mohli by vědcům poskytnout důvod k přehodnocení způsobu, jakým randili s nebeskými předměty. Protože to může trvat hvězdu mnoho miliard roků dosáhnout stavu bílého trpaslíka, astronomové často používají tyto hvězdné starší státníky, aby přišli s datovými rozsahy pro galaxie a jiná nebeská těla v daném trpasličí sousedství.
Podle nové studie však teplo uvolněné během krystalizační fáze bílého trpaslíka může zpomalit chlazení hvězdy až o 2 miliardy let. Pokud tomu tak je, mohou být známí bílí trpaslíci o miliardy let starší, než se myslelo. To komplikuje již tak tajemnou chronologii; Vědci si nejsou jisti, jak dlouho umírající hvězda může zůstat bílým trpaslíkem, než přestane vyzařovat světlo a teplo, čímž se stanou tím, co někteří vědci nazývají „černý trpaslík“. Tento teoretický koncový bod hvězdné evoluce nebyl nikdy pozorován, protože si vědci myslí, že k dosažení tohoto stavu může trvat hvězdné kvadriliony let. Ve věku 13,8 miliard let je náš vesmír příliš mladý na to, aby hostil taková starší slunce.
Vědci potřebují další výzkum, aby lépe porozuměli životu a smrti hvězd a zdokonalovali metody kosmického randění. Naštěstí díky rozsáhlým pozorováním satelitu Gaia existuje bezprecedentní počet známých bílých trpaslíků, kteří právě svírají, aby sdíleli příběhy o jejich dlouhých a dlouhých životech.
„Před Gaiou jsme měli 100 až 200 bílých trpaslíků s přesnou vzdáleností a jasem,“ řekl Tremblay. "Teď máme 200 000."
