Кінець Всесвіту відкладається. Астрономи знайшли сімейство дивовижно живучих білих карликів

Учені розкрили нові особливості білих карликів, які можуть відтермінувати кінець Всесвіту. Про це повідомляє Science Alert.

Раніше вважалося, що зірки певної маси, в яких припиняється ядерний синтез, вмирають і стають білими карликами. Залишкове тепло — це все, що змушує померлу зірку сяяти. Згодом зникає і цей світ, коли зірка повністю охолоджується, перетворюючись на чорного карлика. Учені вважають, що саме таким буде кінець Всесвіту — холодним і темним.

Але проблема теорії полягає в тому, що Всесвіт ще недостатньо старий, щоб простежити процес смерті зірок цілком. Тепер же нові дані говорять про те, що астрономи помилялися. Вони знайшли білого карлика, на якому водень все ще стабільно горить, хоча і не в ядрі, але на його поверхні.

Таке відкриття говорить про те, що залишки зірок можуть старіти і вмирати набагато повільніше, ніж передбачалося, спалюючи свої зовнішні оболонки, які багаті воднем.

"Знайдені перші докази того, що білі карлики все ще можуть підтримувати стабільну термоядерну активність", — говорить астроном з Італійського національного інституту астрофізики Цзяньсин Чен.

Білі карлики є пізньою стадією еволюції зірок із малою масою, що перевищує у 8 разів масу нашого Сонця. Коли зірки більше не можуть плавити водень у своїх ядрах, вони викидають зовнішній матеріал у космос.

Усе що залишається від зірки — це ядро, яке зі свого боку, колапсує в надщільний об'єкт. Так з'являються білі карлики, чия максимальна маса приблизно в 1,4 рази більша за масу Сонця.

Астрономи вважають, що приблизно 97% усіх зірок у Всесвіті, враховуючи наше Сонце, закінчать своє життя у вигляді білих карликів. Тому розуміння того, як розвиваються ці об'єкти, проллє світло на кінець всього Всесвіту чи його більшої частини.

Учені вирахували, з якою швидкість повинні охолоджуватися білі карлики, і знаючи масу й температуру об'єкта, вони можуть сказати, скільки йому років.

Також учені спостерігають за наявними скупченнями, щоб простежити різні стадії еволюції білих карликів для їхнього порівняння. Чен і його команда зайнялися саме цим завданням, вони використовували телескоп Габбл для вивчення білих карликів у двох зоряних скупченнях, які називаються M3 і M13.

Два скупчення цікаві для вчених тим, що місцеві зірки мають схожу металічність — концентрація елементів важче водню і гелію. Відомо, що таких елементів не було в ранньому Всесвіті, знадобилося кілька поколінь зірок, які з'єднали потрібні елементи у своїх ядрах, а потім викинули їх під час вибухів наднових.

Вміст важких елементів допомагає вченим визначити вік зірок.

Зірки в скупченнях M3 і M13 знаходяться на стадії своєї еволюції, званій горизонтальною гілкою. У цих зірок сонячної маси вже закінчився водень в ядрі та вони пройшли стадію червоного гіганта, який скидає зовнішні шари. Тепер досліджувані зірки спалюють гелій.

Схожа металічність зірок у двох скупченнях вказує на те, що зірки в них приблизно однакового віку. Щоправда, деякі зірки в M13 горять сильніше, ніж у другому скупченні. Такі відмінності говорять про те, що зірки можуть охолоджуватися по-різному.

Учені вивчили понад 700 білих карликів у двох скупченнях, щоб розібратися в ситуації. Білі карлики в М3 були досить звичайними, але ці ж об'єкти в M13 були двох видів: нормальні й ті, яким вдалося зберегти багату воднем оболонку.

Комп'ютерне моделювання показало, що більш яскраві білі карлики спалюють водень у своїх зовнішніх оболонках. Завдяки цьому вони довше залишаються гарячими, що затримує їх старіння та залишкову смерть.

Результати дослідження мають велике значення, тому що оцінки віку білих карликів можуть відрізнятися на мільярд років, якщо йдеться про цей різновид об'єктів.

На додаток до всього, вчені зафіксували інший вид білого карлика, який настільки гарячий, що може затримати залишкове охолодження на 8 млрд років. Такі дані вказують на те, що вчені не до кінця розуміють цей етап життя зірок.