Il nostro sole e miliardi di stelle proprio come se fossero diretti verso uno strano, destino freddo.

Una nuova ricerca suggerisce che molto tempo dopo il nostro turbamento, stella vivificante bollente esaurisce il carburante formerà lentamente un raffreddore, morto, sfera di cristallo super-densa delle dimensioni della Terra che rimarrà come una lapide traslucida per quasi l'eternità.

"Tra decine di miliardi di anni l'universo sarà composto in gran parte da dense sfere di cristallo, " disse Pier-Emmanuel Tremblay, un astrofisico dell'Università di Warwick a Coventry, Inghilterra, che ha guidato il lavoro pubblicato questa settimana in Natura . "Nel futuro, questi oggetti saranno completamente dominanti."

Per giungere a questa conclusione, i ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti dal telescopio Gaia dell'Agenzia spaziale europea per analizzare il colore e la luminosità di 15, 000 nane bianche entro 300 anni luce dalla Terra.

Le stelle nane bianche sono tra gli oggetti più antichi dell'universo, e rappresentano una delle fasi finali della vita di stelle come il sole.

Attualmente, il nostro sole è circa a metà della fase della sequenza principale, il che significa che crea energia fondendo l'idrogeno in elio nel suo nucleo.

In circa 5-6 miliardi di anni esaurirà l'idrogeno. Quindi il suo nucleo si ridurrà e il resto della stella si gonfierà in una fase di gigante rossa relativamente breve che durerà da circa 500 milioni a un miliardo di anni prima di contrarsi nuovamente.

Dopo questa contrazione la stella può ancora creare energia fondendo l'elio per creare carbonio e ossigeno, ha detto Tremblay.

Però, questa forma di generazione di energia brucia rapidamente e durerà solo per pochi miliardi di anni.

Quando quel processo finisce, il sole entrerà nel palcoscenico della nana bianca, che è essenzialmente una stella in pensione composta principalmente da ossigeno e gas di carbonio.

Le stelle nane bianche iniziano estremamente calde, ma non generano più la propria energia. E mentre inizialmente irradiano abbastanza calore da poterli vedere nei nostri telescopi, perdono lentamente la loro energia nel corso di miliardi di anni.

"È come prendere un carbone ardente dal fuoco e lasciarlo raffreddare nella notte, " disse JJ Hermes, un astronomo dell'Università di Boston che ha lavorato allo studio.

Non è possibile osservare direttamente le strutture cristalline nelle stelle nane bianche, ma è possibile vedere prove del processo di cristallizzazione, hanno detto gli autori.

Se le stelle non si cristallizzassero, si raffredderebbero a un ritmo costante, passando dal blu all'arancione al rosso e perdendo luminosità lungo un pendio dolce. Ma non è quello che mostrano i dati di Gaia.

Anziché, gli autori hanno trovato un numero eccessivo di nane bianche in una certa regione di colore e luminosità.

Questo pile-up, o l'ingorgo nei dati suggerisce che più o meno nello stesso punto del processo di raffreddamento, le stelle semplicemente smettono di diventare più fredde.

"Li vediamo seduti lì per centinaia di milioni e persino miliardi di anni quando dovrebbero raffreddarsi su una scala temporale molto più breve, " disse Ermete.

L'unica spiegazione per questo è che queste stelle hanno una fonte di energia extra, disse Tremblay.

Sebbene la stella non generi più la propria energia nucleare, si scopre che quando la materia si cristallizza da un liquido a un solido rilascia energia.

Puoi vederlo quando l'acqua passa da un liquido a un solido nel congelatore, Hermes ha spiegato. Se stessi tenendo traccia di un termometro, scopriresti che la temperatura dell'acqua si ferma a zero gradi Celsius per un po', il tempo esatto in cui l'H ₂ Le molecole di O si stanno riorganizzando nella struttura cristallina del ghiaccio.

Una volta che la disposizione dei cristalli è a posto, il ghiaccio continuerà a raffreddarsi in modo più o meno costante fino a raggiungere la stessa temperatura dell'ambiente del congelatore.

La stessa cosa sta accadendo nei nuclei di queste nane bianche, tranne per un periodo di tempo molto più lungo, hanno detto gli autori. Mentre l'ossigeno e il carbonio nella stella si cristallizzano, rilasciano calore, causando lo stallo del raffreddamento della stella per circa 2 miliardi di anni.

Molti scienziati pensavano che fosse probabile che le stelle nane bianche formassero cristalli mentre si raffreddavano, ma c'era disaccordo sul fatto che l'energia rilasciata dal processo sarebbe stata rilevabile, ha detto Tremblay.

La nuova scoperta suggerisce che non solo quell'energia è rilevabile, ma è all'estremità superiore delle stime previste dai teorici, Egli ha detto.

Ma proprio come l'acqua nel tuo congelatore continua a raffreddarsi dopo aver rilasciato tutta la sua energia latente, anche le nane bianche riprendono il loro raffreddamento.

E quando il processo è completo diventano le cosiddette nane nere, sfere di cristallo freddo che non sono rilevabili con i nostri telescopi perché non emettono energia.

Un giorno in un lontano futuro, Tremblay ha detto, Il 97 percento delle stelle nell'universo incontrerà questo destino.

©2019 Los Angeles Times
Distribuito da Tribune Content Agency, LLC.