스페이스 클럽 백색 왜성 결정의 직접적인 증거가 발견됨.

[우주과학관]

결정화를 겪은 후 작가의 백색 왜성에 대한 인상을 보여주는 장면 전환. 이미지 : University of Warwick / Mark Garlick

천문학 자들은 태양과 같은 별들의 콤팩트하고 불타 버린 잔존물 인 백색 왜성 (white dwarfs)이 그들의 부재가 없을 때 천천히 냉각되어 산소와 탄소 결정의 단단한 구체로 응고한다는 50 년간의 오래된 생각을 뒷받침하는 최초의 직접적인 증거를 발견했다. 핵융합. 이 결정화는 얼음으로 변하는 물과 비슷하지만 섭씨 약 천만도에 이르는 훨씬 높은 온도에서와 같이 백색 왜성의 진화 속도를 느리게하여 실제보다 20 억년 더 젊게 보입니다.

워릭 대학 (University of Warwick)의 부두 - 에마뉘엘 트렘 블레이 (Pier-Emmanuel Tremblay)는 "이것은 백색 왜성이 결정화되거나 액체에서 고체로 전환 한 최초의 직접적인 증거이다. "50 년 전에 우리는 결정화 (crystallisation)로 인해 특정 광도와 색조에서 백색 왜성의 수를 쌓아서 관찰해야한다고 지적했으나 지금은 이것이 관찰 된 것입니다.

"모든 거대 백색 왜성은 진화의 어느 시점에서 결정화 될 것이다. 그러나 거대한 백색 왜성은 더 빨리 그 과정을 거치게된다. 이것은 우리 은하계에있는 수십억의 백색 왜성이 이미 그 과정을 끝내고 본질적으로 하늘의 결정 구체라는 것을 의미합니다. 태양 자체는 약 100 억 년 동안 수정 백색 왜성이 될 것입니다. "

백색 왜성은 우주에서 가장 오래된 것 중 하나입니다. 중성자 별 밀도에 핵심 붕괴를 일으키는 충분한 질량이없는 태양의 최종 진화 상태입니다. 그 대신 대략 지구의 행성의 크기와 비슷한 소형 코어가 남겨져 수십억 년 동안 저장된 열을 서서히 방출합니다.

은하수를 구성하는 100 억 ~ 4 천억 개의 별 중 97 퍼센트가 결국 백색 왜성으로 바뀌고, 훨씬 더 거대한 사촌들은 중성자 별을 형성하기 위해 붕괴되고, 규모의 가장 끝에는 블랙홀이 생성된다고 추정된다. 태양은 약 50 억 년 동안 핵연료가 부족할 때 백색 왜성이 될 것으로 예상된다.

그러나 Tremblay는 고체 결정 구체로 전환하는 데 50 억년이 더 걸릴 것이라고 말합니다.

별의 진화 경로는 질량에 의해 결정됩니다. 태양과 같은 별은 핵융합이없는 가운데 백색 왜성으로 끝나고 중력의 내향을 상쇄합니다. 훨씬 더 거대한 별은 그 상태를 넘어 중성자 별이나 블랙홀로 무너집니다. 이미지 : 유럽 우주국

유럽 ​​우주국 (European Space Agency)의 가이아 (Gaia) 우주선 데이터를 사용하여 트렘 블레이 (Tremblay) 팀은 300 광년 이내에 1 만 5 천개의 백색 왜성을 선택하고 광도와 색을 분석했다. 그들은 하나의 질량이나 나이와 일치하지 않는 특정한 광도와 색으로 별을 쌓아 놓았다.

진화 모델과 데이터를 비교하면, 연구자들은 그러한 별들이 다량의 잠열을 방출하여 냉각 과정을 늦출 것으로 예상되는 기간과 강력하게 일치하는 것을 보았다.

백색 왜성의 붕괴 된 코어에서, 원자들은 너무 단단히 채워져서 전자가 "결합되지 않음"이되어 양전하를 띤 원자핵의 유체에 전도성 가스를 형성한다. 코어의 온도가 약 1,000 만 C로 떨어지면 유체가 응고되기 시작할 수 있습니다.

"우리는 응고시 열 발산의 증거가있을뿐만 아니라 관측을 설명하기 위해 상당한 에너지 방출이 필요하다"고 Tremblay는 말했다. "우리는 이것이 산소가 먼저 결정화 된 후 코어에 가라 앉음으로써 발생한다고 믿습니다. 이것은 지구의 강바닥에서 침전과 유사한 과정입니다. 이것은 탄소를 위로 밀어 내고, 그 분리는 중력 에너지를 방출 할 것입니다. "

Tremblay는 Gaia가 수집 한 매우 정확한 데이터가 없으면 팀의 연구가 불가능했을 것이라고 전했다.

"정확한 측정 덕분에 우리는 결코 예상하지 못한 방식으로 백색 왜성의 내부를 이해했습니다. 가이아 전에 우리는 정확한 거리와 광도를 가진 100-200 마리의 백색 왜성이있었습니다. 그리고 이제 우리는 200,000 마리가 있습니다. 초 고밀도 물질에 대한이 실험은 단순히 지구의 어떤 실험실에서도 수행 될 수없는 것입니다. "

스페이스 클럽(Space Club)