Nekega dne - verjetno že milijard let od zdaj - bo naše sonce umrlo. Kaj natančno se zgodi s soncem na koncu njegovega dolgega življenja, pa je že dolgo pripravljeno za razpravo. Nova opažanja, objavljena v študiji revije Nature, razkrivajo, da se bo večina zvezd, vključno s soncem, verjetno spremenila v velikanske vesoljske kristale velikosti Zemlje, ki bodo zaznamovali mesto, kjer je bil nekoč naš sončni sistem.
Ugotovitev izvira iz vesoljskega teleskopa Gaia Evropske vesoljske agencije, ki si je natančno ogledal barvo in svetlost 15.000 ostankov zvezd, znanih kot beli škrat v približno 300 svetlobnih letih Zemlje. Pred petdesetimi leti so astronomi prvič napovedovali, da se bo ob koncu življenja belega škrata dovolj ohladilo, da bo prešlo iz tekoče v trdno in kristaliziralo, vendar niso imeli nobenega dokaza. Ta nova študija daje prve opazovalne dokaze, da se ostanki zvezd dejansko ohladijo v kozmične disko krogle.
V resnici je glavni avtor in astronom Pier-Emmanuel Tremblay z univerze Warwick povedal Deborah Netburn iz Los Angeles Timesa, da se bo večina zvezd v znanem vesolju sčasoma kristalizirala.
"V desetletjih milijard let bo vesolje v glavnem iz gostih kristalnih sfer, " pravi. "V prihodnosti bodo ti predmeti popolnoma prevladujoči."
Torej, kaj je beli škrat? V bistvu je to ena zadnja faza življenja zvezde. Zvezde srednje velike porabe za obstoj z zlivanjem vodika v helij v svojih super segretih jedrih. Energija in pritisk, sproščen iz teh jedrskih reakcij, ustvarjata toploto in zunanji tlak, da zvezda ostane stabilna. Sčasoma pa bodo majhne do srednje velike zvezde - opredeljene kot karkoli z maso, manjšo od približno 8-kratne mase naše sonce - večino svojega vodika pretvorile v helij. Pritisk teh reakcij ne bo mogel premagati sile teže iz zvezdinega jedra. Zvezda se bo nato začela sesedati na sebi, nato se bo začela spet segrevati in začela spajati svoj zadnji preostali vodik zunaj jedra v goreči lupini, zaradi katere se zvezda množično širi v rdečega orjaka. To bo postalo dovolj vroče, da bo njegovo jedro helija zlivalo v težje elemente kisik in ogljik. Po tem bo odpihnila svoje zunanje plasti, ostalo pa je beli pritlikavec ali iztrošeno jedro zvezde, ki se bo počasi ohlajalo skozi več milijard let.
Po Netburnu bi se, če bi se beli palčki sčasoma preprosto ohladili in se niso spremenili v kristale, zvezde spremenile barvo in izgubile svetlost v gladki predvidljivi poti, ko bi se hladile iz modre v oranžne do rdeče.
Toda podatki teleskopa Gaia so pokazali, da se je veliko belih palčkov prenehalo ohlajati na milijone in včasih milijarde let, namesto da bi sledili tej predvidljivi poti in namesto tega sprostili energijo. Najbolj razumna razlaga je, da se v tem obdobju kristalizira beli škrat, proces, ki oddaja energijo.
"Videli smo kup belih palčkov določenih barv in svetilnosti, ki sicer niso bili povezani med seboj glede na njihov razvoj, " pravi Pier-Emmanuel v sporočilu za javnost. "Spoznali smo, da ne gre za izrazito populacijo belih škratov, ampak za učinek hlajenja in kristalizacije, ki je bil napovedan pred 50 leti."
Nekateri raziskovalci so verjeli, da če bi se beli palčki kristalizirali, bi bila energija, ki jo daje postopek, premajhna, da bi jo astronomi lahko zaznali. Vendar to ni tako in energija, ki se oddaja med postopkom, je na zgornjem koncu napovedi. V drugem sporočilu za javnost Tremblay pravi, da gre verjetno za sestavo palčkov.
"Ne samo, da imamo dokaze o sproščanju toplote ob strjevanju, ampak je za razlago opazovanj potrebno še več sproščanja energije. Verjamemo, da je to posledica tega, da se najprej kristalizira kisik in nato potopi do jedra, postopek, podoben usedanju na rečno dno na Zemlji, «pravi. "To bo ogljik potisnilo navzgor in to ločevanje sprosti gravitacijsko energijo."
Čeprav je vedenje, da te zvezde postanejo kristalne krogle, precej zanimivo, ima praktične posledice za astronome. Ker je bilo znano, da se beli palčki ohlajajo z enakomerno hitrostjo, jih pogosto uporabljamo za zvezde. Toda hitrost kristalizacije belega pritlikavca je odvisna od njegove mase, večje zvezde pa bodo skozi kristalizacijo minile po milijardi milijard let, manjše zvezde pa bi lahko potrebovale več milijard let dlje, da bi začele kristalizacijo. Raziskovalci pravijo, da morajo ustvariti boljše modele, kako se te zvezde kristalizirajo, da bi jih lahko uporabili za boljše zvezde z zvezdami.
Zemlja ima še nekaj časa, preden se Sonce spremeni v ogromen astro-lestenec. Ocenjujejo, da bo minilo približno 5 milijard let, preden bo gorivo izgorelo in postalo beli škrat, za ohlajanje in kristalizacijo pa bo potrebnih še 5 milijard let.
