Po vyhasnutí se některé hvězdy (včetně Slunce) promění v krystal. Vědci nyní pozorovali první náznaky tohoto procesu

13. 01. 2019

Bílý trpaslík Hvězdy Gaia

Analýzou zářivosti a barvy blízkých bílých trpaslíků se astronomům z University of Warwick podařilo nalézt první přímou evidenci o krystalizaci bílých trpaslíků. Podle studie, kterou publikovali ve vědeckém magazínu Nature, je hvězdná obloha doslova posetá těmito drobnými objekty, které mají pevnou strukturu podobně jako planety. Pozorovaný efekt byl předpovězen už před 50 lety, teprve data z observatoře Gaia však umožnila získat dostatek informací pro ověření této hypotézy.

Bílý trpaslík, jádro

Ilustrace složení bílého trpaslíka.

Image credit: University of Warwick/Mark Garlick

Bílý trpaslík je drobný objekt o velikosti Země, který zůstane po zániku hvězdy o velikosti Slunce. Po větších hvězdách zůstávají extrémně husté černé díry, nebo neutronové hvězdy, u méně masivních hvězd jako je naše Slunce jsou to bílí trpaslíci. I bílý trpaslík má nicméně vysokou hustotu, skládá se z degenerované elektronové hmoty, ale už v něm neprobíhá termonukleární reakce jako ve hvězdách.

Bílí trpaslíci jsou velmi stabilní objekty a existují miliardy let, jejich teplota však postupně klesá. Tým vědců vedených doktorem Pier-Emmanuelem Tremblayem využil množství dat z observatoře Gaia, která mapuje všechny hvězdy v Mléčné dráze, a zkusil o bílých trpaslících zjistit víc. Analyzovali na 15 tisíc objektů do vzdálenosti 300 světelných let od Země a zkoumali jejich zářivost a barvu.

Ve výsledcích se objevilo překvapivě vysoké množství hvězd s určitou zářivostí, která nekorespondovala s žádnou konkrétní hmotností, nebo stářím. Tyto hvězdy podle Tremblaye odpovídají objektům ve fázi, kdy dochází ke zpomalení jejich ochlazování, což by mělo být způsobeno právě procesem krystalizování hmoty v jejich nitru.

Nakonec každý bílý trpaslík projde krystalizací, to znamená, že i v Mléčné dráze musí existovat poměrně velké množství krystalizovaných zbytků dávných hvězd. Nasbíraná data dokonce prozrazují více o tomto procesu: podle studie by mělo docházet k tomu, že kyslík krystalizuje dříve a dostává se tak blíže středu tělesa. Teprve poté dochází k přeměně uhlíku, který však už zůstává blíž povrchu. Celý proces probíhá za extrémně vysokého tlaku, je tedy možné, že se materiál, ze kterého se krystalizované bílé trpaslíky skládají bude podobat diamantu.

I Slunce patří mezi hvězdy, které nejprve projdou fází rudého obra, kdy se několikanásobně zvětší jejich objem. Poté v nitru hvězdy dojde palivo pro termojadernou reakci a zůstane po na pouze husté jádro - bílý trpaslík. Podle odhadů je nicméně Slunce zhruba v polovině svého života, má tedy ještě něco kolem 4-5 miliard let.