Weißer Zwerg verwandelt sich in einen riesigen „Diamanten“

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

Simulation der Kristallisation eines weißen Zwergkerns zu einem Diamanten. Foto: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Temperatur und Masse des Sterns deuten darauf hin, 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.

Die Materie in Weißen Zwergen ist komprimiert, kollabiert aber aufgrund des Entartungsdrucks der Elektronen nicht in den Kern. Obwohl sie sehr dunkel sind, leuchten sie noch mit Restwärme. Mit der Zeit kühlen sie ab und entwickeln sich zu Schwarzen Zwergen, wenn sie ihre gesamte Wärme abgeben und sich in kristallinen Kohlenstoff verwandeln. Schätzungen zufolge dauert dieser Prozess sehr lange, etwa eine Billiarde Jahre, obwohl das Universum erst 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Daher können Wissenschaftler nur feststellen, dass die ersten Anzeichen der Kristallisation im Kern Weißer Zwerge beginnen.

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

Ein internationales Astronomenteam unter der Leitung von Alexander Venner von der University of Southern Queensland in Australien nutzte Daten des Gaia-Observatoriums, um nach Mehrfachsternsystemen zu suchen. Dabei entdeckten sie einen Weißen Zwergstern unter dem Gravitationseinfluss eines Dreifachsternsystems namens HD 190412. Das System HD 190412 wurde in 190412 C umbenannt und entwickelte sich zu einem Vierfachsternsystem. Die Eigenschaften des Weißen Zwergs deuten darauf hin, dass er sich in einer Kristallisationsphase befindet. Die Dichte des Sterns beträgt über eine Million kg/m³, während die Dichte von Diamanten 3.500 kg/m³ beträgt.

Die anderen drei Sterne im System ermöglichten es dem Team, das Alter des Weißen Zwergs zu bestimmen. Das Sternensystem ist etwa 7,3 Milliarden Jahre alt, der Weiße Zwerg 4,2 Milliarden Jahre. Der Altersunterschied von 3,1 Milliarden Jahren deutet darauf hin, dass die Kristallisationsrate die Abkühlung des Weißen Zwergs um eine Milliarde Jahre verzögert hat. Die Nähe zur Erde lässt vermuten, 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