Конец Вселенной откладывается. Астрономы нашли семейство удивительно живучих белых карликов
Исследователи говорят, что этот вид объектов может отложить угасание Вселенной на миллиарды лет.
Ученые раскрыли новые особенности белых карликов, которые могут отсрочить конец Вселенной. Об этом сообщает Science Alert.
Ранее считалось, что звезды определенной массы, у которых прекращается ядерный синтез, умирают и становятся белыми карликами. Остаточное тепло – это все, что заставляет умершую звезду сиять. Со временем исчезает и этот свет, когда звезда полностью остывает, превращаясь в черный карлик. Ученые полагают, что именно таким будет конец Вселенной – холодным и темным.
Но проблема теории заключается в том, что Вселенная еще недостаточно стара, чтобы проследить процесс смерти звезд целиком. Теперь же новые данные говорят о том, что астрономы ошибались. Они нашли белого карлика, на котором водород все еще стабильно горит, хотя и не в ядре, но на его поверхности.
Такое открытие говорит о том, что остатки звезд могут стареть и умирать намного медленнее, чем предполагалось, сжигая свои внешние оболочки, которые богаты водородом.
"Найдены первые доказательства того, что белые карлики все еще могут поддерживать стабильную термоядерную активность", – говорит астроном из Итальянского национального института астрофизики Цзяньсин Чен.
Белые карлики являются поздней стадией эволюции звезд с малой массой, превышающей в 8 раз массу нашего Солнца. Когда звезды больше не могут плавить водород в своих ядрах, они выбрасывают внешний материал в космос.
Все что остается от звезды – это ядро, которое в свою очередь, коллапсирует в сверхплотный объект. Таким образом появляются белые карлики, чья максимальная масса примерно в 1,4 раза больше массы Солнца.
Астрономы считают, что примерно 97% всех звезд во Вселенной, включая наше Солнце, закончат свою жизнь в виде белых карликов. Поэтому понимание того, как развиваются эти объекты, прольет свет на конец всей Вселенной или ее большей части.
Ученые вычислили, с какой скорость должны остывать белые карлики, и зная массу и температуру объекта, они могут сказать, сколько ему лет.
Также ученые наблюдают за имеющимися скоплениями, чтобы проследить разные стадии эволюции белых карликов для их сравнения. Чен и его команда занялись именно этой задачей, они использовали телескоп Хаббл для изучения белых карликов в двух звездных скоплениях, называемых M3 и M13.
Два скопления интересны для ученых тем, что местные звезды имеют схожую металличность – концентрация элементов тяжелее водорода и гелия. Известно, что таких элементов не было в ранней Вселенной, понадобилось несколько поколений звезд, которые соединили нужные элементы в своих ядрах, а потом выбросили их во время взрывов сверхновых.
Содержание тяжелых элементов помогает ученым определить возраст звезд.
Звезды в скоплениях M3 и M13 находятся на стадии своей эволюции, называемой Горизонтальной ветвью. У этих звезд солнечной массы уже закончился водород в ядре и они прошли стадию красного гиганта, который сбрасывает внешние слои. Теперь исследуемые звезды сжигают гелий.
Похожая металличность звезд в двух скоплениях указывает на то, что звезды в них примерно одинакового возраста. Правда, некоторые звезды в M13 горят сильнее, чем во втором скоплении. Такие различия говорят о том, что звезды могут охлаждаться по-разному.
Ученые изучили более 700 белых карликов в двух скоплениях, чтобы разобраться в ситуации. Белые карлики в М3 были довольно обычными, но эти же объекты в M13 были двух видов: нормальные и те, которым удалось сохранить богатую водородом оболочку.
Компьютерное моделирование показало, что более яркие белые карлики сжигают водород в своих внешних оболочках. Благодаря этому они дольше остаются горячими, что задерживает их старение и окончательную смерть.
Результаты исследования имеют большое значение, потому как оценки возраста белых карликов могут отличаться на миллиард лет, если речь идет об этой разновидности объектов.
В добавок ко всему, ученые обнаружили другой вид белого карлика, который настолько горячий, что может задержать окончательное охлаждение на 8 млрд лет. Такие данные указывают на то, что ученые не до конца понимают этот этап жизни звезд.