華威大學的天文學家發(fā)現(xiàn)了第一個直接證據(jù)，證明白矮星在晶體中凝固，我們的天空充滿了白矮星。
觀測結果表明，像太陽這樣的恒星殘留物，被稱為白矮星，由于其生命周期中的相變，具有固體氧和碳核，類似于水變成冰，但溫度要高得多。這可能會使它們比以前想象的要老幾十億年。
這一發(fā)現(xiàn)由華威大學物理系的皮爾-埃馬紐埃爾特朗布萊博士領導，發(fā)表在《自然》雜志上，主要基于歐洲航天局蓋亞衛(wèi)星的觀測。
白矮星是宇宙中最古老的恒星。它們對天文學家非常有用，因為它們可預測的生命周期使它們能夠用作宇宙時鐘，以高精度估計相鄰星團的年齡。這些巨星死亡后，褪去外層，并在釋放數(shù)十億年儲存的熱量時持續(xù)冷卻，它們是紅巨星的剩余核心。
根據(jù)蓋亞衛(wèi)星的觀測結果，天文學家選取了距離地球約300光年的1.5萬顆白矮星候選星，分析了恒星的光度和顏色數(shù)據(jù)。
他們發(fā)現(xiàn)沉積物、特定顏色恒星的數(shù)量和亮度超過了任何單一的質量或年齡。與恒星的演化模式相比，這種積累與它的發(fā)展階段強烈吻合，在發(fā)展階段，預計會釋放出大量的潛熱，導致其冷卻過程放緩。據(jù)估計，在某些情況下，這些恒星的老化速度已經減慢了20億年，也就是銀河系年齡的15%。
Tramblay博士說：“這是白矮星結晶或從液體變成固體的第一個直接證據(jù)。五十年前，我們應該已經觀察到，由于一定的光度和顏色，我們應該已經觀察到白矮星的聚集。結晶，現(xiàn)在才觀察到。
“所有的白矮星都會在演化過程中結晶，盡管更大的白矮星會更快地經歷這個過程。這意味著我們銀河系中的數(shù)十億白矮星已經完成了這個過程，它們基本上就是天上的水晶球。它將在大約100億年后變成一顆晶體白矮星。”
結晶是晶體材料變成固態(tài)的過程，其中其原子形成有序結構。在白矮星核的極端壓力下，原子密集堆積，使它們的電子不受束縛，留下量子物理控制的導電電子氣體和流體形式的帶正電原子核。當核心冷卻到大約1000萬度時，會釋放出足夠的能量，使流體開始凝固，在其中心形成金屬核心，碳殼在其中得到強化。
Tremblay博士補充道：“我們不僅有凝固過程中熱量釋放的證據(jù)，還需要更多的能量釋放來解釋觀察結果。我們認為這是因為氧氣首先結晶，然后沉入地核，類似于地球河床上的沉積。這將推動碳向上，分離將釋放重力能量。
“我們在獲得這些冷白矮星和銀河系老恒星的確切年齡方面邁出了一大步。這一發(fā)現(xiàn)很大程度上歸功于蓋亞的觀察。因為精確的測量，它可以讓我們以一種我們從未預料到的方式了解白矮星的內部。在蓋亞之前，我們有100-200個白矮星，有精確的距離和光度——現(xiàn)在我們有20萬個。這項關于超致密物質的實驗根本無法在地球上的任何實驗室進行?！?
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