«Странные кристаллы» мешают мертвым звездам остывать

This artist’s impression shows the magnetic white dwarf WD 0816-310, where astronomers have found a scar imprinted on its surface as a result of having ingested planetary debris. When objects like planets or asteroids approach the white dwarf they get disrupted, forming a debris disc around the dead star. Some of this material can be devoured by the dwarf, leaving traces of certain chemical elements on its surface. Using ESO’s Very Large Telescope, astronomers found that the signature of these chemical elements changed periodically as the star rotated, as did the magnetic field. This indicates that the magnetic fields funneled these elements onto the star, concentrating them at the magnetic poles and forming the scar seen here. Александр Шереметьев

Астрофизики выяснили, почему некоторые белые карлики загадочным образом перестают охлаждаться.

Международная группа астрофизиков нашла ответ на загадку «мертвых звезд»: почему некоторые белые карлики не остывают так, как предсказывает теория. Открытие меняет представления ученых о том, сколько лет звездам на самом деле и что с ними происходит, когда они умирают.

Считается, что белые карлики — это «мертвые звезды», которые медленно, но непрерывно остывают. Исчерпав источник ядерной энергии, эти звезды перестают производить тепло и остывают, пока плотная плазма в их недрах не замерзнет в твердое состояние, а звезда не затвердеет изнутри. Этот процесс охлаждения занимает миллиарды лет.

Но в 2019 году спутника Gaia показали популяцию белых карликов, которые перестали остывать более 8 млрд лет назад. Это указывало на то, что некоторые подобные звезды генерировали значительную энергию, что противоречило классической картине «мертвых звезд».

В новом исследовании астрофизики обнаружили, что у некоторых белых карликов плотность образующихся при замерзании твердых кристаллов ниже, чем у жидкости. Поэтому они поднимаются на поверхность и вытесняют более тяжелую жидкость вниз. Транспорт тяжелого материала к центру звезды высвобождает гравитационную энергию, которой достаточно, чтобы на миллиарды лет затормозить охлаждение звезды.

Схематическое изображение процессов в «нормальных» белых карликах (слева) и тех, где охлаждение остановилось (справа). Изображение: Antoine Bédard et al., University of Warwick

У исследователей есть гипотеза, почему это происходит только с некоторыми звездами. Разница, вероятно, связана с их составом. Некоторые белые карлики образуются в результате слияния двух звезд. Это столкновение меняет состав звезды таким образом, что материал может образовываться плавающие кристаллы, полагают ученые.

Авторы исследования полагают, что открытие потребует пересмотра учебников по астрономии и переоценки возраста звездного населения. Сейчас оценивают температуру белых карликов, чтобы определить возраст: чем холоднее звезда, тем она старше. Но из-за дополнительной задержки некоторые белые карлики могут быть на миллиарды лет старше, чем считалось.

Читать далее:

Найден дешевый способ извлекать золото из «отходов»

Посмотрите, как быстро тонут города: опубликованы новые снимки спутника НАСА

Астрономы изучили радиоджет, который движется быстрее скорости света

На обложке: художественная иллюстрация белого карлика WD 0816-310. Изображение: ESO/L. Calçada, CC BY 4.0 DEED, сведения о лицензии