Всего в ста световых годах от Земли астрономы обнаружили необычную звезду. Это белый карлик, температура которого не соответствует его фактическому возрасту. Судя по всему, погасшая звезда подвергается процессу кристаллизации в своем ядре, медленно эволюционируя в черного карлика. До сих пор существование таких черных карликов предполагалось лишь теоретически.
Молодая Вселенная
Звезды относительно небольшой массы, такие как наше Солнце, завершают свою жизнь, превращаясь в белых карликов. Они постепенно остывают, но этот процесс настолько медленный, что может занять триллионы лет, пока мертвая звезда не охладится до состояния черного карлика.
Считается, что Вселенная пока слишком молода для появления таких объектов. Прогнозы говорят, что процесс формирования черного карлика занимает огромное время, возможно, сотни миллиардов или триллионы лет. Потому, хотя черные карлики возможны в теории, не факт, что на данный момент во Вселенной существует хотя бы один.
Однако недавние наблюдения Александра Веннера (Alexander Venner) и его коллег из Университета Южного Квинсленда (Австралия) выявили признаки трансформации у белого карлика, который находится относительно близко к Земле.
Кристаллизация звезды
Когда запасы внутреннего топлива для термоядерного синтеза исчерпываются, звезда умирает. Дальнейшая ее судьба зависит от массы. Средние звезды превращаются в белых карликов. Они сбрасывают внешние слои, а ядро, которое больше не поддерживает внутреннее давление термоядерных реакций, сжимается. Таким образом, образуется компактный высокоплотный объект, содержащий относительно тяжелые элементы, такие как углерод, сформировавшийся на предыдущих этапах жизни звезды.
Белый карлик медленно остывает. Это охлаждение сопровождается кристаллизацией его материала. Атомы углерода и кислорода перестают свободно двигаться и упорядочиваются в решетку с более низкой энергией. Этот процесс сопровождается выделением тепла, что дополнительно замедляет охлаждение белого карлика. В результате его температура не соответствует его фактическому возрасту. Несколько лет назад обзор белых карликов подтвердил, что многие из них горячее, чем следовало бы ожидать.
Подобные наблюдения сделаны астрономами также в системе HD 190412, находящейся на расстоянии чуть более ста световых лет от нас. Считалось, что эта система включает три “обычные” звезды главной последовательности, но новые наблюдения показали наличие белого карлика, связанного с ними гравитационно. Ученые оценивают возраст всей системы примерно в 7,3 миллиарда лет, а температура карлика соответствует возрасту примерно 4,2 миллиарда лет.
Хотя это примерные оценки, они указывают на протекающие процессы кристаллизации материала в недрах белого карлика. Более того, факт обнаружения объекта так близко к Солнцу может свидетельствовать о том, что подобные звезды могут быть довольно распространены. Возможно, в будущем будут обнаружены и другие белые карлики, постепенно переходящие в черные.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
