ดาวแคระขาวกำลังกลายเป็น ‘เพชร’ ขนาดยักษ์

นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวแคระขาวที่ประกอบด้วยคาร์บอนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ในกระบวนการตกผลึกห่างจากโลกเพียง 104 ปีแสง

การจำลองแกนของดาวแคระขาวที่ตกผลึกเป็นเพชร ภาพ: ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน — การจำลองแกนของดาวแคระขาวที่ตกผลึกเป็นเพชร ภาพ: *ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน*

อุณหภูมิและมวลของดาวฤกษ์บ่งชี้ว่าแกนกลางของดาวกำลังเปลี่ยนรูปเป็นเพชรจักรวาลที่เป็นของแข็ง ผลการวิจัยจะได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society และสามารถดูได้ในฐานข้อมูล arXiv ตามรายงานของ Science Alert เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน

สสารในดาวแคระขาวถูกบีบอัดอย่างแน่นหนา แต่ไม่ได้ยุบตัวลงสู่แกนกลางเนื่องจากแรงกดดันจากการเสื่อมสภาพของอิเล็กตรอน ถึงแม้ว่าดาวแคระขาวจะมีความสว่างน้อยมาก แต่ก็ยังคงเปล่งแสงด้วยความร้อนที่หลงเหลืออยู่ เมื่อเวลาผ่านไป พวกมันจะเย็นตัวลงและวิวัฒนาการเป็นดาวแคระดำเมื่อสูญเสียความร้อนทั้งหมด กลายเป็นคาร์บอนผลึก จากการประมาณการบ่งชี้ว่ากระบวนการนี้ใช้เวลานานมาก ประมาณหนึ่งพันล้านล้านปี ในขณะที่จักรวาลมีอายุเพียง 13,800 ล้านปี ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ จึงสามารถระบุได้ว่าสัญญาณการตกผลึกเริ่มต้นที่แกนกลางของดาวแคระขาวเท่านั้น

ในระหว่างการตกผลึก อะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนภายในดาวแคระขาวจะหยุดเคลื่อนที่อย่างอิสระและเกิดพันธะ เรียงตัวกันเป็นโครงตาข่ายผลึก พลังงานที่ปล่อยออกมาจากกระบวนการนี้จะสลายตัวเป็นความร้อน ทำให้การเย็นตัวของดาวแคระขาวช้าลง ทำให้มันดู "อายุน้อยกว่า" ความเป็นจริง

ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ นำโดยอเล็กซานเดอร์ เวนเนอร์ จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย ได้ใช้ข้อมูลจากหอดูดาวไกอา (Gaia Observatory) เพื่อค้นหาระบบดาวฤกษ์หลายดวง พวกเขาค้นพบดาวแคระขาวดวงหนึ่งซึ่งได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงจากระบบดาวสามดวงที่เรียกว่า HD 190412 ระบบ HD 190412 เปลี่ยนชื่อเป็น 190412 C และกลายเป็นระบบดาวสี่ดวง ลักษณะของดาวแคระขาวบ่งชี้ว่ากำลังอยู่ในช่วงการตกผลึก ดาวฤกษ์นี้มีความหนาแน่นมากกว่าหนึ่งล้านกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ในขณะที่ความหนาแน่นของเพชรอยู่ที่ 3,500 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ดาวฤกษ์อีกสามดวงในระบบนี้ทำให้ทีมวิจัยสามารถระบุอายุของดาวแคระขาวได้ ระบบดาวฤกษ์นี้มีอายุประมาณ 7.3 พันล้านปี และดาวแคระขาวมีอายุ 4.2 พันล้านปี ความแตกต่างของอายุ 3.1 พันล้านปีบ่งชี้ว่าอัตราการตกผลึกได้ชะลอการเย็นตัวของดาวแคระขาวไปหนึ่งพันล้านปี ระยะห่างจากโลกของดาวแคระขาวบ่งชี้ว่าอาจมีระบบเช่นนี้อยู่มากมายในจักรวาล

อันคัง (ตาม การแจ้งเตือนทางวิทยาศาสตร์ )

ลิงค์ที่มา