宇宙級大鑽石,新找到核心開始結晶的白矮星

作者 | 發布日期 2023 年 06 月 12 日 15:15 | 分類 天文 line share follow us in feedly line share
宇宙級大鑽石,新找到核心開始結晶的白矮星


恆星死亡最終命運取決於自身質量,像太陽這樣的恆星最後就會留下白矮星,並隨時間推移逐漸變硬、結晶。天文學家最近就發現一顆正走向結晶之路的白矮星,距離我們僅 104 光年,其溫度質量表明恆星中心正轉變為緻密、堅硬的宇宙鑽石。

宇宙中所有事物都會改變,包括懸在天空熠熠生輝的每顆恆星,總有一天會耗盡燃料並演化成新東西。

絕大多數恆星的最終命運是變成白矮星,它們仍會因餘熱而發光,但和一般恆星相比明顯黯淡許多。隨著時間推移白矮星會冷卻,失去所有熱量變成一顆結晶碳後,再演化成一種叫做黑矮星的天體。

不過理論表明此演化過程需要的時間比當前宇宙年齡(約 138 億年)還長,可以說目前宇宙還沒有黑矮星的存在,因此天文學家能做的只有尋找白矮星核心開始結晶的跡象:碳和氧原子停止自由移動,形成鍵排列成晶格,並於此過程釋放能量,導致白矮星看起來比實際年齡更年輕些。

透過蓋亞衛星的高精度恆星測繪,我們能更準確測量恆星距離與亮度,南昆士蘭大學天文學家 Alexander Venner 團隊最近發現一顆白矮星核心出現結晶特性。此外,這顆白矮星與 HD 190412 三聯星系統緊密相連,表明該系統實際上是四聯星,白矮星也因此命名為 HD 190412 C。

HD 190412 系統年齡約 73 億年,而白矮星年齡經計算約 42 億年,差異表明結晶使白矮星的冷卻速度減緩約 10 億年。

雖然這些測量尚不足以影響當前白矮星結晶模型,但新發現表明宇宙可能存在更多類似系統,為理解結晶白矮星開闢一條新研究途徑。

新論文已提交給《皇家天文學會月報》(MNRAS),預印本可至《arXiv》網站閱覽。

(首圖為白矮星結晶示意圖,來源:CfA)