Gli scienziati hanno rivelato il motivo per cui alcune nane bianche smettono misteriosamente di raffreddarsi, cambiando idea sull'età reale delle stelle e su cosa succede loro quando muoiono.
Si ritiene universalmente che le nane bianche siano "stelle morte" che si raffreddano continuamente nel tempo. Tuttavia, nel 2019, i dati del satellite Gaia dell’Agenzia spaziale europea (ESA) hanno scoperto una popolazione di stelle nane bianche che hanno smesso di raffreddarsi da oltre otto miliardi di anni. Ciò suggerisce che alcune nane bianche possono generare una significativa energia extra, in contrasto con la classica immagine della "stella morta", e gli astronomi inizialmente non erano sicuri di come ciò potesse accadere.
Oggi, una nuova ricerca pubblicata su Nature , guidato dal dottor Antoine Bédard dell'Università di Warwick e dal dottor Simon Blouin dell'Università di Victoria (Canada), svela il meccanismo dietro questa sconcertante osservazione.
Oltre il 97% delle stelle della Via Lattea diventeranno nane bianche. Gli scienziati ritengono da tempo che queste stelle siano alla fine della loro vita. Avendo esaurito la loro fonte di energia nucleare, smettono di produrre calore e si raffreddano finché il denso plasma al loro interno non si congela allo stato solido e la stella si solidifica dall'interno verso l'esterno. Questo processo di raffreddamento può richiedere miliardi di anni.
Secondo la nuova ricerca, in alcune nane bianche, il denso plasma all’interno non si congela semplicemente dall’interno verso l’esterno. Invece i cristalli solidi che si formano durante il congelamento sono meno densi di quelli liquidi e, quindi, vogliono galleggiare. Mentre i cristalli fluttuano verso l’alto, spostano il liquido più pesante verso il basso. Il trasporto di materiale più pesante verso il centro della stella libera energia gravitazionale, e questa energia è sufficiente a interrompere il processo di raffreddamento della stella per miliardi di anni.
Antione Bédard, ricercatore presso l'Università di Warwick, ha dichiarato:"Questa spiegazione corrisponde a tutte le proprietà osservative dell'insolita popolazione di nane bianche. Questa è la prima volta che questo meccanismo di trasporto è stato osservato in qualsiasi tipo di stella, il che è entusiasmante:non capita tutti i giorni di scoprire un fenomeno astrofisico completamente nuovo."
I ricercatori hanno un’ipotesi sul perché ciò accade in alcune stelle ma non in altre. Simon Blouin, membro nazionale dell'Istituto canadese di astrofisica teorica presso l'Università di Victoria, ha spiegato:"La differenza è probabilmente dovuta alla composizione della stella. Alcune stelle nane bianche si formano dalla fusione di due stelle diverse. Quando queste stelle si scontrano per formare la nana bianca, modifica la composizione della stella in modo tale da consentire la formazione di cristalli fluttuanti."
Questa nuova scoperta richiederà non solo la revisione dei libri di testo di astronomia, ma anche che gli astronomi riconsiderino il processo utilizzato per determinare l’età delle popolazioni stellari. Attualmente, le nane bianche vengono abitualmente utilizzate come indicatori di età:più una nana bianca è fredda, più si presume sia vecchia. Tuttavia, a causa dell'ulteriore ritardo nel raffreddamento riscontrato in alcune nane bianche, alcune stelle con una determinata temperatura potrebbero essere miliardi di anni più vecchie di quanto si pensasse in precedenza.
Bédard ha aggiunto:"Il meccanismo di trasporto che abbiamo scoperto significa che alcune nane bianche brillano come stelle 'normali' per miliardi di anni. Ciò complica la datazione dell'età e il nostro utilizzo delle nane bianche per ricostruire la formazione della nostra galassia."
Ulteriori informazioni: Simon Blouin, I cristalli galleggianti arrestano il raffreddamento delle stelle nane bianche, Natura (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07102-y. www.nature.com/articles/s41586-024-07102-y
Informazioni sul giornale: Natura
Fornito dall'Università di Warwick
