Σε μια διαδικασία που δεν έρχεται σε αντίθεση με την ανθρώπινη γήρανση, τα περισσότερα αστέρια που εισέρχονται στο τελικό κεφάλαιο της ζωής τους τείνουν να συρρικνώνονται, να συρρέουν και αργά να γίνονται λευκά. Οι αστρονόμοι αποκαλούν αυτές τις κρύες, πυκνές φλούδες των άσπρων νάνων άσπρων αστέρι και, αντίθετα από τους ανθρώπους, η διάτρηση τους μπορεί να διαρκέσει δισεκατομμύρια χρόνια.
Εκείνη την εποχή, τα αστέρια με μάζες μεταξύ περίπου δέκατου και οκτώ φορές τη μάζα του ήλιου μας καίουν την τελευταία από την πυρηνική τους ενέργεια, ρίχνουν τα φλογερά τους εξωτερικά στρώματα και εξασθενούν σε υπερσύγχρονους πυρήνες που πακετάρονται γύρω από μια μάζα του ήλιου σε έναν πλανήτη -size package. Αν και αυτό μπορεί να ακούγεται σαν ένα ασυνήθιστο τέλος για ένα αστέρι, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε σήμερα (9 Ιανουαρίου) στο περιοδικό Nature αναφέρει ότι το λευκό νάνος μπορεί να είναι μόνο η αρχή μιας όμορφης νέας μεταμόρφωσης.
Σε μια μελέτη περισσότερων από 15.000 γνωστών λευκών νάνων γύρω από τον Γαλαξία, μια ομάδα αστρονόμων από το Πανεπιστήμιο του Warwick στο Ηνωμένο Βασίλειο κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα αστέρια που πεθαίνουν δεν εξαντλούνται απλώς από την ύπαρξη - αρχικά μετατρέπονται σε λαμπρό κρύσταλλο.
"Όλοι οι λευκοί νάνοι θα κρυσταλλωθούν σε κάποιο σημείο της εξέλιξής τους", δήλωσε σε δήλωσή του ο συντάκτης της μελέτης Pier-Emmanuel Tremblay, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Warwick. "Αυτό σημαίνει ότι δισεκατομμύρια λευκοί νάνοι στον γαλαξία μας έχουν ήδη ολοκληρώσει τη διαδικασία και είναι ουσιαστικά κρυστάλλινες σφαίρες στον ουρανό".
Εάν αυτό είναι ακριβές, τότε ο ίδιος ο ήλιος της Γης - καθώς και περίπου το 97% των αστεριών στον Γαλαξία - είναι επίσης προορισμένοι να τελειώνουν τις ημέρες τους ως κρυστάλλινα σφαίρα που γαντζώνονται μέσα στον Κόσμο.
Γαία στον ουρανό με κρυστάλλους
Για τη νέα τους μελέτη, ο Tremblay και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν παρατηρήσεις από τον δορυφόρο Gaia της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος για να αναλύσουν τη φωτεινότητα και τα χρώματα περίπου 15.000 γνωστών λευκών νάνων που βρίσκονται μέσα σε 300 έτη φωτός της Γης. Είδαν ότι μια περίσσεια αστεριών φάνηκε να μοιράζεται τις ίδιες φωτεινότητες και χρώματα, ανεξάρτητα από τα μεγέθη και τις ηλικίες των αστεριών.
Η ομοιόμορφη εμφάνιση αυτών των αστεριών υποδεικνύει ότι οι νάνοι είχαν φτάσει σε μια φάση που είχε καθοριστεί για την ανάπτυξή τους και εκείνη που μπορούσε να εκτείνεται σε δισεκατομμύρια χρόνια. Χρησιμοποιώντας μοντέλα εξέλιξης των αστεριών, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτοί οι νάνοι είχαν φθάσει σε μια φάση όπου η λανθάνουσα θερμότητα απελευθερωνόταν από τους πυρήνες σε μεγάλες ποσότητες, επιβραδύνοντας σημαντικά την ψύξη τους. Και όταν ένας λευκός νάνος δροσίζει αρκετά, οι συγγραφείς έγραψαν, το λιωμένο υγρό στον πυρήνα του αρχίζει να στερεοποιείται - με άλλα λόγια, το αστέρι αρχίζει να γυρίζει στο κρύσταλλο.
Σύμφωνα με τον Tremblay, αυτή η μελέτη παρέχει «την πρώτη άμεση απόδειξη ότι οι λευκοί νάνοι κρυσταλλώνονται», υποστηρίζοντας επιτέλους την υπόθεση που είχαν τεθεί για πρώτη φορά από επιστήμονες πριν από 50 χρόνια. Εάν τα ευρήματα αυτά είναι πράγματι ακριβή, θα μπορούσαν να δώσουν στους επιστήμονες το λόγο να ξανασκεφτούν τον τρόπο που έχουν χρονολογήσει ουράνια αντικείμενα. Επειδή μπορεί να πάρει ένα αστέρι πολλά δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη λευκή νάνος, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν συχνά αυτούς τους αστρικούς πολιτικούς για να βρουν σειρές ημερομηνιών για γαλαξίες και άλλα ουράνια σώματα στη γειτονιά ενός δεδομένου νάνου.
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, όμως, η θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη φάση κρυστάλλωσης ενός λευκού νάνου θα μπορούσε να επιβραδύνει την ψύξη του αστέρα κατά τουλάχιστον 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Αν συμβαίνει αυτό, οι γνωστοί νάνοι μπορεί να είναι με δισεκατομμύρια χρόνια παλαιότεροι από ό, τι σκέφτηκαν. Αυτό περιπλέκει μια ήδη μυστηριώδη χρονολόγηση. οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι πόσο καιρό μπορεί ένα πεθαμένο αστέρι να παραμείνει λευκός νάνος πριν παύσει να εκπέμπει φως και να θερμαίνει εντελώς, καθιστώντας έτσι αυτό που ορισμένοι ερευνητές αποκαλούν "μαύρο νάνο". Αυτό το θεωρητικό τελικό σημείο της αστρικής εξέλιξης δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί, καθώς οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μπορούσε να πάρει ένα αστέρι τετραπλάσια έτη για να φτάσει σε αυτό το κράτος. Σε ηλικία 13,8 δισεκατομμυρίων ετών, το σύμπαν μας είναι πολύ μικρό για να φιλοξενήσει τέτοιους ηλικιωμένους ήλιους.
Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να κατανοήσουν οι επιστήμονες καλύτερα τη ζωή και το θάνατο των αστεριών και να ακονίσουν τις κοσμικές μεθόδους χρονολόγησής τους. Ευτυχώς, χάρη στις εκτεταμένες παρατηρήσεις του δορυφόρου Gaia, υπάρχει ένας πρωτοφανής αριθμός γνωστών άσπρων νάνων, που μόνο φαγούρα μοιράζονται τις ιστορίες της μακράς και μακράς ζωής τους.
"Πριν από τη Gaia, είχαμε 100 με 200 λευκούς νάνους με ακριβείς αποστάσεις και φωτεινότητες", είπε ο Tremblay. "Τώρα, έχουμε 200.000."
