Weißer Zwerg verwandelt sich in einen riesigen „Diamanten“

Nur 104 Lichtjahre von der Erde entfernt haben Astronomen einen weißen Zwergstern entdeckt, der hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht und gerade dabei ist, zu kristallisieren.

Simulation der Kristallisation des Kerns eines Weißen Zwergs zu Diamant. Foto: Harvard - Smithsonian Center for Astrophysics

Temperatur und Masse des Sterns lassen darauf schließen, dass sich sein Kern in einen festen, kosmischen Diamanten verwandelt. Die Forschungsergebnisse werden in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht und sind in der arXiv-Datenbank verfügbar, berichtete Science Alert am 11. Juni.

In einem Weißen Zwerg wird die Materie komprimiert, kollabiert jedoch nicht durch den Entartungsdruck der Elektronen in den Kern. Obwohl sie sehr dunkel sind, glühen sie noch immer mit Restwärme. Mit der Zeit kühlen sie ab und entwickeln sich zu schwarzen Zwergen, da sie ihre gesamte Wärme verlieren und sich in kristallinen Kohlenstoff verwandeln. Schätzungen zufolge dauert dieser Prozess sehr lange, etwa eine Billiarde Jahre, obwohl das Universum nur 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Daher können Wissenschaftler nur feststellen, dass das Kristallisationssignal im Kern des Weißen Zwergs beginnt.

Während der Kristallisation hören die Kohlenstoff- und Sauerstoffatome im Inneren des Weißen Zwergs auf, sich frei zu bewegen, und bilden Bindungen, wodurch sie sich zu einem Kristallgitter anordnen. Die bei diesem Prozess freigesetzte Energie wird als Wärme abgeführt, wodurch die Abkühlung des Weißen Zwergs verlangsamt wird und er „jünger“ erscheint, als er tatsächlich ist.

Dies geht aus einer Studie hervor, die ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Alexander Venner von der University of Southern Queensland in Australien mithilfe von Daten des Gaia-Observatoriums zur Suche nach zahlreichen Sternensystemen durchgeführt hat. Sie entdeckten, dass der Weiße Zwerg unter dem Gravitationseinfluss eines Drei-Sterne-Systems namens HD 190412 stand. Das HD 190412-System wurde in 190412 C umbenannt und wurde zu einem Vier-Sterne-System. Die Eigenschaften des Weißen Zwergs deuten darauf hin, dass er sich in einer Kristallisationsphase befindet. Die Dichte eines Sterns beträgt über eine Million kg/m3, während die Dichte eines Diamanten 3.500 kg/m3 beträgt.

Anhand der verbleibenden drei Sterne im System konnte das Team das Alter des Weißen Zwergs bestimmen. Das Alter des Sternsystems beträgt etwa 7,3 Milliarden Jahre und das des Weißen Zwergs 4,2 Milliarden Jahre. Der Altersunterschied beträgt 3,1 Milliarden Jahre, was darauf hindeutet, dass die Kristallisationsrate die Abkühlung des Weißen Zwergs um eine Milliarde Jahre verzögerte. Die unmittelbare Nähe zur Erde lässt darauf schließen, dass es im Universum viele solcher Sternensysteme geben könnte.

An Khang (Laut Science Alert )

Quellenlink: https://vnexpress.net/sao-lun-trang-dang-bien-thanh-vien-kim-cuong-khong-lo-4616310.html