Witte dwerg verandert in een gigantische 'diamant'

Astronomen hebben een witte dwergster ontdekt die voornamelijk uit koolstof en zuurstof bestaat en bezig is te kristalliseren, op slechts 104 lichtjaar van de aarde.

Simulatie van een witte dwergkern die kristalliseert tot een diamant. Foto: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics — Simulatie van een witte dwergkern die kristalliseert tot een diamant. Foto: *Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics*

De temperatuur en massa van de ster suggereren dat de kern transformeert in een solide kosmische diamant. De onderzoeksresultaten zullen worden gepubliceerd in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en zijn beschikbaar in de arXiv-database, meldde Science Alert op 11 juni.

De materie in witte dwergen wordt samengedrukt, maar stort niet in de kern in door de druk van elektronendegeneratie. Hoewel ze erg zwak zijn, gloeien ze nog steeds met restwarmte. Na verloop van tijd koelen ze af en evolueren ze tot zwarte dwergen wanneer ze al hun warmte verliezen en kristallijn koolstof vormen. Schattingen geven aan dat dit proces erg lang duurt, ongeveer een biljoen jaar, terwijl het heelal slechts 13,8 miljard jaar oud is. Wetenschappers kunnen daarom alleen vaststellen dat tekenen van kristallisatie beginnen in de kern van witte dwergen.

Tijdens de kristallisatie stoppen de koolstof- en zuurstofatomen in de witte dwerg met vrij bewegen en vormen ze verbindingen, waardoor ze zich in een kristalrooster rangschikken. De energie die bij dit proces vrijkomt, verdwijnt in de vorm van warmte, waardoor de witte dwerg langzamer afkoelt en "jonger" lijkt dan hij in werkelijkheid is.

Een internationaal team van astronomen onder leiding van Alexander Venner van de University of Southern Queensland, Australië, gebruikte gegevens van de Gaia-sterrenwacht om te zoeken naar meervoudige stersystemen. Ze ontdekten een witte dwergster onder invloed van de zwaartekracht van een drievoudig stersysteem genaamd HD 190412. Het HD 190412-systeem werd omgedoopt tot 190412 C en werd een viervoudig stersysteem. De kenmerken van de witte dwerg wijzen erop dat deze aan het kristalliseren is. De dichtheid van de ster is meer dan een miljoen kg/m³, terwijl de dichtheid van diamanten 3500 kg/m³ bedraagt.

De andere drie sterren in het systeem stelden het team in staat de leeftijd van de witte dwerg te bepalen. Het stersysteem is ongeveer 7,3 miljard jaar oud en de witte dwerg 4,2 miljard jaar. Het leeftijdsverschil van 3,1 miljard jaar suggereert dat de kristallisatiesnelheid de afkoeling van de witte dwerg met een miljard jaar heeft vertraagd. De nabijheid van de aarde suggereert dat er mogelijk veel van dergelijke stersystemen in het heelal zijn.

An Khang (volgens Science Alert )

Bronlink