ดาวแคระขาวกำลังกลายเป็น ‘เพชร’ ขนาดยักษ์

นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวแคระขาวที่ประกอบด้วยคาร์บอนและออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ในกระบวนการตกผลึกห่างจากโลกเพียง 104 ปีแสง

การจำลองการตกผลึกของแกนดาวแคระขาวเป็นเพชร ภาพถ่าย: ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน — การจำลองการตกผลึกของแกนดาวแคระขาวเป็นเพชร ภาพถ่าย: *ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน*

อุณหภูมิและมวลของดาวฤกษ์บ่งชี้ว่าแกนกลางของดาวฤกษ์กำลังเปลี่ยนไปเป็นเพชรจักรวาลที่แข็งแกร่ง ผลการวิจัยจะถูกตีพิมพ์ในวารสาร Monthly Notices of the Royal Astronomical Society และสามารถเข้าถึงได้บนฐานข้อมูล arXiv ตามที่ Science Alert รายงานเมื่อวันที่ 11 มิถุนายน

สสารในดาวแคระขาวถูกบีบอัดแต่ไม่ยุบตัวลงในแกนกลางโดยแรงดันของการเสื่อมสภาพของอิเล็กตรอน ถึงแม้จะสลัวมาก แต่ก็ยังคงเรืองแสงด้วยความร้อนที่หลงเหลืออยู่ เมื่อเวลาผ่านไป พวกมันจะเย็นตัวลงและวิวัฒนาการไปเป็นดาวแคระดำเนื่องจากมันสูญเสียความร้อนทั้งหมดไป และกลายเป็นคาร์บอนที่เป็นผลึก การประมาณการบ่งชี้ว่ากระบวนการนี้ยาวนานมาก ประมาณหนึ่งล้านล้านปี ในขณะที่จักรวาลมีอายุเพียง 13,800 ล้านปีเท่านั้น ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์ จึงสามารถระบุได้เพียงว่าสัญญาณการตกผลึกเริ่มต้นที่แกนกลางของดาวแคระขาวเท่านั้น

ในระหว่างการตกผลึก อะตอมคาร์บอนและออกซิเจนภายในดาวแคระขาวจะหยุดเคลื่อนที่อย่างอิสระและสร้างพันธะ โดยเรียงตัวกันเป็นโครงตาข่ายผลึก พลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากกระบวนการนี้จะสลายไปในรูปของความร้อน ทำให้การเย็นตัวของดาวแคระขาวช้าลง ทำให้มันดู "อายุน้อยกว่า" ความเป็นจริง

ตามรายงานของทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติซึ่งนำโดย Alexander Venner จากมหาวิทยาลัยเซาเทิร์นควีนส์แลนด์ ประเทศออสเตรเลีย ซึ่งใช้ข้อมูลจากหอสังเกตการณ์ Gaia ในการค้นหาระบบดวงดาวจำนวนมาก พวกเขาค้นพบว่าดาวแคระขาวนั้นอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของระบบดาวสามดวงที่เรียกว่า HD 190412 ระบบ HD 190412 จึงเปลี่ยนชื่อเป็น 190412 C และกลายเป็นระบบดาวสี่ดวง ลักษณะของดาวแคระขาวบ่งบอกว่ามันกำลังอยู่ในระหว่างการตกผลึก ความหนาแน่นของดวงดาวอยู่ที่มากกว่าหนึ่งล้านกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ขณะที่ความหนาแน่นของเพชรอยู่ที่ 3,500 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ดาวสามดวงที่เหลือในระบบทำให้ทีมงานสามารถระบุอายุของดาวแคระขาวได้ อายุของระบบดวงดาวอยู่ที่ประมาณ 7,300 ล้านปี และอายุของดาวแคระขาวอยู่ที่ประมาณ 4,200 ล้านปี ความแตกต่างของอายุคือ 3.1 พันล้านปี ซึ่งบ่งชี้ว่าอัตราการตกผลึกทำให้การเย็นตัวของดาวแคระขาวล่าช้าไปหนึ่งพันล้านปี ความใกล้ชิดกับโลกทำให้คาดเดาได้ว่าอาจมีระบบดวงดาวลักษณะนี้อยู่มากมายในจักรวาล

อัน คัง (ตาม ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ )

ลิงค์ที่มา