Астрономы попытались выяснить, что делает мертвые звезды загадочно горячими

Многообещающая гипотеза оказалась неверной.

Некоторые белые карлики остывают медленнее, чем другие. Новое исследование показало, что многообещающая гипотеза, объясняющая этот феномен, оказалась несостоятельной.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters, коротко о нем рассказывает Science Alert.

Когда звезда, подобная Солнцу, достигает конца своей жизни, остается белый карлик. Это ядро ​​звезды, больше не способное к ядерному синтезу. Оно светится, но только за счет остаточного тепла, медленно остывая в течение миллиардов лет. Астрономы считают, что с момента возникновения Вселенной прошло мало времени, чтобы белый карлик полностью остыл.

Однако в прошлом году астрономы обнаружили, что есть определенный тип массивных белых карликов, называемый Q-ветвью, который остывает заметно медленнее, чем остальные, как будто имеет дополнительный источник тепла. Согласно исследованию астронома Сихао Ченга из Университета Джонса Хопкинса, эта ветвь белых карликов остывает примерно на 8 миллиардов лет медленнее.

Ченг и его команда предположили, что дополнительное тепло может давать изотоп неона, неон-22, который в небольших количествах содержится в некоторых белых карликах. Новое исследование группы астрономов во главе с Мэттом Капланом из Университета штата Иллинойс (США) доказало, что это невозможно.

В ходе моделирования ученые обнаружили, что микрокристаллы неона-22 в жидкости из углерода и кислорода в соотношениях, характерных для белых карликов, всегда нестабильны. Вариантов всего два — либо смесь настолько горячая, что кристалл плавится, и неон растворяется в жидкости, либо вся смесь замерзает.

Затем команда использовала фазовые диаграммы, чтобы определить, сколько неона потребуется в смеси для разделения и стабилизации элемента. Как выяснилось, чтобы неон был стабильным, эта смесь должна содержать не менее 30% неона. Как правило, углеродно-кислородные белые карлики содержат около 2% неона.

«Таким образом, — сообщили исследователи, — мы обнаружили, что нет условий, при которых неон-22 стабилен в углеродно-кислородном белом карлике, и поэтому усиленная диффузия этого изотопа не может объяснить существование Q-ветви».

Ученые сошлись во мнении, что белые карлики Q-ветви все же могут иметь особый состав, объясняющий дополнительный нагрев. Следующий кандидат — железо, но эта версия потребует отдельных исследований.

Фото: Shutterstock

Вселенские рекорды: Самые-самые в космосе

С чего началась Вселенная?