Ученые подтвердили гипотезу о превращениях в недрах белых карликов — конечном этапе эволюции маломассивных звезд, таких как наше Солнце. Согласно этой идее, ядра таких светил твердеют и становятся кристаллами, причем в некоторых случаях за относительно короткое время. Подобная судьба ждет и наше Солнце. Результаты опубликованы в журнале Nature.

После исчерпания термоядерного топлива, которое поддерживает выделение энергии в ядре, звезда претерпевает существенные изменения, зависящие в первую очередь от ее массы. Небольшие светила начинают сжиматься до тех пор, пока гравитация не будет уравновешена давлением квантового вырожденного газа электронов. Такая звезда называется белым карликом — она в разы меньше Солнца, ее ядро состоит из таких элементов как углерод и кислород, однако температура поверхности может быть очень высока. Тем не менее, из-за небольшой площади поверхности дальнейшее остывание может продолжаться миллиарды лет. В конце концов такая звезда превратиться в черного карлика, но вполне возможно, что Вселенная еще не существует достаточно долго для образования хотя бы одного подобного объекта.

Около полувека назад теоретики предсказали кристаллизацию вещества в ядре достаточно старых белых карликов. В новой работе астрономы смогли получить первые прямые свидетельства затвердевания вещества в недрах таких светил при помощи данных космического телескопа Gaia. Наблюдательным предсказанием этой гипотезы было увеличенное количество белых карликов определенных светимостей и спектральных характеристик, что и удалось обнаружить.

Сложность доказательства идеи заключалась не только в том, что такие звезды малы и излучают немного света, но и с тем фактом, что только для относительно массивных белых карликов кристаллизация ядра имеет заметные проявления и уже успела произойти. Только обширные данные Gaia позволили это доказать, так как авторы смогли выделить около 15 тысяч белых карликов на расстоянии менее 300 световых лет от Земли.

«Все белые карлики когда-нибудь кристаллизуются, хотя более массивные делают это раньше, — говорит ведущий автор работы Пьер-Эммануэль Трембле из Уорикского университета (Великобритания). — Это значит, что миллиарды белых карликов в нашей Галактике уже завершили этот процесс и по факту являются кристаллическими сферами».

Результаты повлияют на оценки возраста звезд. Это связано с тем, что процесс кристаллизации приводит к выделению большого количества энергии, но само твердое ядро подавляет дальнейшее остывание. Благодаря этому белые карлики должны светить в среднем на два миллиарда лет дольше.

Источники

Солнце превратится в кристалл в будущем
Индикатор (indicator.ru), 12/01/2019

Похожие новости

  • 14/05/2019

    От электрона к фотону: ИФП СО РАН — 55

    ​​Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова появился в результате объединения Института физики твердого тела и полупроводниковой электроники и Института радиофизики и электроники. С тех пор ИФП СО РАН остается признанным за рубежом и в России лидером в области создания и производства новых высокотехнологичных материалов, интегратором крупных научно-производственных проектов и коммуникационной площадкой для ученых, преподавателей, представителей индустриального и бизнес-сообщества.
    254
  • 26/01/2019

    Как ученые ищут темную материю в недрах Земли

    Сотни миллионов лет назад минералы под земной поверхностью могли сохранять в себе следы загадочного вещества. Осталось только до них добраться. ​Больше двух десятков подземных лабораторий, разбросанных по всему миру, заняты поиском темной материи.
    512
  • 02/02/2018

    Алексей Шулунов: радиофотоника - одно из важнейших направлений электроники

    ​До второго десятилетия нынешнего века в промышленности планеты прошли и ныне проводятся три направления развитии - пара, электрона, атома. "В настоящее время в мире идет переход на четвертый уровень, основывающийся на технологиях фотона, - отметил известный руководитель отечественной оборонной промышленности, руководитель рабочей группы № 19 Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ, академик МАИ Алексей Шулунов, - эти технологии используют свойства фотонов, частиц, не имеющих массы покоя и заряда, что позволяет преодолеть принципиальные физические ограничения "классической" электроники.
    2423
  • 26/02/2018

    Почему физика остается фундаментом наших научных успехов

    ​В СССР традиционно была сильна физическая научная школа. Достаточно вспомнить нобелевских лауреатов советского и постсоветского периода: большинство из них получили главную научную премию мира именно в области физики.
    643
  • 20/05/2016

    О демонстрационной площадке и роли Академгородка в продвижении инноваций

    ​Тема демонстрационной площадки активно обсуждалась год назад в одном из департаментов мэрии Новосибирска. Суть предложений заключалась в следующем: показывать инновационные разработки институтов СО РАН, пригодные для коммерциализации и использования в городском хозяйстве.
    1537
  • 18/01/2019

    Какое место отведено России в большой «лунной гонке»?

    ​В конце 2018 г. глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин сообщил о новой концепции освоения Луны. По его словам, перед РФ стоит задача более масштабная, чем стояла перед США в 1970-е годы. По силам ли нам это? Легенда о "Барминграде".
    774
  • 19/09/2016

    Как рождаются новые научные подходы

    ​В конце 1980-х годов директор Института теплофизики СО РАН академик Владимир Накоряков организовал три молодежные лаборатории, завлабами в которых стали свежеиспеченные кандидаты наук в возрасте до 32 лет.
    1548
  • 03/06/2019

    Электроника должна быть экономной

    ​Потребитель высокотехнологичных товаров, будь то смартфоны или компьютеры, постоянно испытывает навязчивое желание купить что-нибудь более свежее и продвинутое. Это совсем неудивительно, ведь любой его каприз стремится удовлетворить огромный отряд самых разных специалистов, в том числе ученых.
    135
  • 29/12/2017

    Области человеческих деятельности, в которых Россия входит в пятёрку лучших

    ​1. Сельское хозяйство. В 2010-е гг. Россия вернула себе позицию крупнейшего сельхозэкспортёра в мире, которую она занимала ещё в начале XX века. При этом Россия занимает лишь четвёртое место в мире по площади обрабатываемых сельхозземель.
    1084
  • 05/12/2018

    Астрономы не подтвердили вывод аналитиков Saxo Bank об ущербе экономике от солнечной бури

    ​Российские астрономы скептически отнеслись к прогнозу аналитиков датского банка, заявивших об угрозах мировой экономике из-за сильной солнечной вспышки в 2019 году. Солнечная активность будет даже слабее, чем обычно, сообщил ТАСС эксперт в области физики Солнца, директор Астрономической обсерватории Иркутского госуниверситета Сергей Язев.
    404