Într-o zi - probabil miliarde de ani de acum - soarele nostru va muri. Ceea ce se întâmplă exact cu soarele de la sfârșitul vieții sale lungi, cu toate acestea, a fost de mult timp în dezbatere. Noi observații raportate într-un studiu în revista Nature dezvăluie că majoritatea stelelor, inclusiv soarele, se vor transforma probabil în cristale spațiale uriașe cu privire la dimensiunea Pământului care va marca locul unde a fost odată sistemul nostru solar.
Constatarea provine de la Telescopul Spațial Gaia al Agenției Spațiale Europene, care a analizat cu atenție culoarea și luminozitatea a 15.000 de resturi de stele cunoscute sub numele de pitici albi în aproximativ 300 de ani lumină de pe Pământ. În urmă cu cincizeci de ani, astronomii au prezis pentru prima dată că, la sfârșitul vieții unui pitic alb, va fi suficient de rece pentru a trece de la un lichid la un solid și a cristaliza, dar nu aveau nicio dovadă. Acest nou studiu oferă primele dovezi observaționale potrivit cărora rămășițele stelare se răcesc într-adevăr în bile disco cosmice.
De fapt, autorul principal și astronomul Pier-Emmanuel Tremblay de la Universitatea Warwick spune Deborah Netburn la The Los Angeles Times că majoritatea stelelor din universul cunoscut se vor cristaliza în cele din urmă.
„În zeci de miliarde de ani de acum, universul va fi format în mare parte din sfere de cristal dense”, spune el. „În viitor, aceste obiecte vor fi complet dominante.”
Deci, ce este un pitic alb? Practic, este una dintre etapele finale ale vieții unei vedete. Stelele de dimensiuni medii își alimentează existența prin fuzionarea hidrogenului în heliu în miezurile lor super-încălzite. Energia și presiunea eliberate din reacțiile nucleare generează căldură și presiune exterioară pentru a menține steaua stabilă. În cele din urmă, însă, stelele de dimensiuni mici până la medii - definite ca orice cu o masă mai mică de aproximativ 8 ori mai mare decât soarele nostru - vor transforma cea mai mare parte a hidrogenului lor în heliu. Presiunea din aceste reacții nu va putea depăși forța gravitației din miezul stelei. Steaua va începe apoi să se prăbușească pe ea însăși, apoi să înceapă să se încălzească din nou și să înceapă să fuzioneze ultimul său hidrogen rămas în afara miezului într-o coajă arzătoare care face ca steaua să se extindă masiv într-un uriaș roșu. Asta va deveni suficient de fierbinte pentru a-și contopi miezul de heliu în elementele mai grele de oxigen și carbon. După aceea, își va exploda straturile exterioare, iar ceea ce rămâne este un pitic alb sau miezul petrecut al stelei care se va răci lent peste câteva miliarde de ani.
Potrivit Netburn, dacă piticele albe pur și simplu s-ar răci în timp și nu s-ar transforma în cristale, stelele și-ar schimba culoarea și ar pierde luminozitatea într-o cale netedă, previzibilă, transformându-se de la albastru la portocaliu la roșu pe măsură ce se răceau.
Dar datele telescopului Gaia au arătat că mulți pitici albi au încetat să se răcească timp de milioane și, uneori, miliarde de ani, în loc să urmeze acea cale previzibilă și, în schimb, au eliberat energie. Cea mai rezonabilă explicație este că în acea perioadă, piticul alb se cristalizează, un proces care emite energie.
„Am văzut o grămadă de pitici albe de anumite culori și luminozități, care altfel nu erau legate între ele în ceea ce privește evoluția lor”, spune Pier-Emmanuel într-un comunicat de presă. „Ne-am dat seama că aceasta nu era o populație distinctă de pitici albe, ci efectul răcirii și cristalizării preconizate acum 50 de ani.”
Unii cercetători credeau că, dacă piticii albi s-ar cristaliza, energia dată de proces ar fi prea mică pentru ca astronomii să o detecteze. Dar nu este cazul, iar energia furnizată în timpul procesului se află la capătul superior al predicțiilor. Într-un alt comunicat de presă, Tremblay spune că probabil are legătură cu compoziția piticilor.
„Nu numai că avem dovezi ale degajării de căldură în urma solidificării, dar este necesară considerabil mai multă eliberare de energie pentru a explica observațiile. Credem că acest lucru se datorează oxigenului care se cristalizează mai întâi și apoi se scufundă în miez, un proces similar cu sedimentarea pe un albia râului de pe Pământ ”, spune el. "Acest lucru va împinge carbonul în sus, iar această separare va elibera energie gravitațională."
Deși știu că aceste stele devin sfere de cristal este destul de interesant, are ramificări practice pentru astronomi. Deoarece piticii albi au fost cunoscuți că se răceau într-un ritm constant, ei sunt adesea folosiți până în prezent în grupuri de stele. Dar viteza cu care o pitică albă se cristalizează depinde de masa sa, stelele mai mari trecând prin procesul de cristalizare după un miliard de ani, în timp ce stelele mai mici ar putea dura miliarde de ani mai mult pentru a începe cristalizarea. Cercetătorii spun că trebuie să creeze modele mai bune ale modului în care aceste stele se cristalizează pentru a le folosi pentru a obține mai multe grupări de stele.
Pământul mai are ceva timp de mers înainte, până când Soarele se transformă într-un lustru masiv. Se estimează că va dura aproximativ 5 miliarde de ani până se va arde prin combustibil și va deveni un pitic alb și va mai dura 5 miliarde de ani pentru a se răci și a cristaliza.
