Úvodní strana  >  Články  >  Hvězdy  >  Potvrzeno: jádro bílého trpaslíka může zkrystalizovat

Potvrzeno: jádro bílého trpaslíka může zkrystalizovat

Nitro chladného bílého trpaslíka je v krystalickém stavu
Autor: Mark Garlick/University of Warwick

Astronomové využívající astrometrickou družici s názvem Gaia, kterou provozuje Evropská kosmická agentura ESA, objevili první přímé důkazy, že hvězdy typu bílého trpaslíka vytvářejí krystalické jádro z kovového kyslíku a uhlíku. Tento proces krystalizace byl předpovězen již před více než 50 lety, avšak až do uskutečněných pozorování pomocí observatoře Gaia vědci nebyli schopni provést dostatečná pozorování bílých trpaslíků s takovou přesností, aby objevili charakteristiky odhalující tento proces.

Bílí trpaslíci jsou pozůstatky hvězd střední velikosti podobných našemu Slunci. Jakmile tyto hvězdy spálí ve svém jádru veškeré nukleární palivo, odvrhnou své vnější vrstvy do okolí a odhalí tak horké jádro, které pomalu chladne. Tyto mimořádně husté pozůstatky stále vyzařují tepelnou energii, postupně chladnou a astronomové je pozorují jako docela slabé objekty.

Vědci odhadují, že více než 97 % hvězd v naší Galaxii se nakonec změní v bílé trpaslíky, zatímco hmotné hvězdy skončí v podobě neutronových hvězd nebo černých děr.

Chladnutí bílých trpaslíků probíhá miliardy roků. Jakmile dosáhnou určité teploty, původně žhavá látka v jádru hvězdy začíná krystalizovat a stává se pevnou hmotou. Proces se podobá ději, když se kapalná voda na Zemi mění v led při nízkých teplotách.

Tým vědců z University of Warwick, jehož vedoucím byl astronom Pier-Emmanuel Tremblay, vybral 15 000 kandidátů na bílé trpaslíky, kteří se nacházeli do vzdálenosti 300 světelných roků od Země. Na základě databáze družice Gaia analyzovali údaje o svítivosti a barvě hvězd. Identifikovali hvězdy se specifickými charakteristickými barvami a svítivostmi, které neodpovídají žádné jednotné hmotnosti či stáří.

Nalezli jsme spoustu bílých trpaslíků určitých barev a svítivostí, kteří nebyli nijak spojeni, pokud jde o jejich vývoj,“ vysvětluje Pier-Emmanuel Tremblay. „Uvědomili jsme si, že se nejednalo o odlišnou populaci bílých trpaslíků, ale o důsledek chladnutí a krystalizace předpovězené již před 50 roky.“

Umělecké ztvárnění možného vývoje různě hmotných hvězd Autor: ESA
Umělecké ztvárnění možného vývoje různě hmotných hvězd
Autor: ESA
Teplo uvolněné v průběhu procesu krystalizace, který trvá několik miliard roků, zdánlivě pozvolna zpomaluje vývoj bílých trpaslíků; hvězdy následkem toho přestanou slábnout a vypadají o dvě miliardy roků mladší, než ve skutečnosti jsou. To má pro změnu dopad na naše chápání stáří celého hvězdného uskupení, jehož součástí jsou tito bílí trpaslíci.

Bílí trpaslíci jsou tradičně používáni pro určování věku hvězdných populací jako jsou hvězdokupy, vnější disk a halo naší Galaxie,“ říká Pier-Emmanuel Tremblay. „Nyní budeme zdokonalovat modely krystalizace bílých trpaslíků, abychom získali mnohem přesnější odhady věku těchto soustav.“

Ne všichni bílí trpaslíci krystalizují stejnou rychlostí. Nejhmotnější z nich chladnou velmi rychle a dosáhnou teploty, při které nastane krystalizace, zhruba za miliardu roků. Bílí trpaslíci s malou hmotností – blízko očekávané hmotnosti Slunce na jeho konci života – chladnou mnohem pomaleji a potřebují až 6 miliard roků, než se jejich nitro změní v pevnou kouli.

Slunce má před sebou asi 5 miliard let života, než se stane bílým trpaslíkem a astronomové odhadují, že bude trvat ještě dalších 5 miliard roků, než nakonec vychladne a jeho jádro zkrystalizuje.

Všichni bílí trpaslíci krystalizují na stejné etapě svého vývoje, ačkoliv mnohem hmotnější bílí trpaslíci procházejí tímto procesem dříve,“ dodává Pier-Emmanuel Tremblay. „To znamená, že miliardy bílých trpaslíků v naší Galaxii již dokončily tento proces a v podstatě existují jako krystalické koule ve vesmíru.“

Slunce se stane krystalickým bílým trpaslíkem přibližně za 10 miliard roků.

Studie byla publikována ve vědeckém časopise Nature.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] sci-news.com
[2] esa.int
[3] scitechdaily.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Družice GAIA, Bílý trpaslík


8. vesmírný týden 2019

8. vesmírný týden 2019

Přehled událostí na obloze od 18. 2. do 24. 2. 2019. Měsíc bude v úplňku. Večer se objevuje Merkur a vysoko jsou Mars a Uran. Ráno můžeme pozorovat Jupiter, a také úhlově blízko sebe se pohybující Venuši a Saturn. Skončila mise Opportunity na Marsu. Startovat má mimo jiné izraelský měsíční lander Beresheet. InSight vyložila přístroj HP3. Japonská sonda Hayabusa 2 by se měla pokusit o odběr vzorků z asteroidu Ryugu. Před 125 lety se narodil astronom a diplomat Jaroslav Císař.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Vzdálený vesmír v souhvězdí Kefea

Titul Česká astrofotografie měsíce za leden 2019 obdržel snímek „Vzdálený vesmír v souhvězdí Kefea“, jehož autorem je Evžen Brunner   Vítězný snímek měsíce ledna 2019 soutěže Česká astrofotografie měsíce, která probíhá pod patronací České astronomické společnosti, je snímek

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Planety na ranní obloze

Další informace »