Araştırmacılar, bazı beyaz cüce yıldızların neden soğumayı bıraktığını keşfetti, bu da önceki anlayışlara meydan okuyor ve gökbilimcilerin yıldızların yaşını belirleme şeklini etkiliyor. Yıldızların içindeki katı kristallerin davranışından kaynaklanan bu bulgu, yıldız yaşı değerlendirmesinin ve galaksi oluşumu teorilerinin yeniden değerlendirilmesine yol açıyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Yeni araştırma şunu ortaya koyuyor Beyaz cüce Yıldızlar, iç kısımlarında yüzen kristaller nedeniyle soğumayı durduruyor ve yıldızların yaşlanma süreçlerine dair bilgiler sunuyor.
6 Mart’ta yayınlanan bir makalede Doğaİleri Araştırma Enstitüsü’nden akademisyenler; Victoria Üniversitesi, Kanada; ve Warwick ÜniversitesiBirleşik Krallık’tan araştırmacılar, kafa karıştırıcı beyaz cüce yıldız popülasyonunun neden on milyar yıl boyunca soğumayı bıraktığını açıklayan yeni bir teori önerdiler.
Herhangi bir astronomi ders kitabının beyaz cüce yıldızlarla ilgili bölümünü açtığınızda, bunların zamanla sürekli olarak soğuyan “ölü yıldızlar” olduğunu öğreneceksiniz. Soğuma, beyaz cücelerin nükleer ısı kaynaklarını tüketmesi nedeniyle meydana geliyor. Klasik resimde bu, yoğunluğa neden olur. plazma Beyaz cücenin iç kısmı donarak yıldızın içten dışa doğru katılaşmasına neden olur.
Beyaz Cüce Yıldız Fiziğinin Yeniden Düşünülmesi
Ancak elde edilen verilerin analizi Avrupa Uzay Ajansı‘S Gaia uydu, 2019 yılında yayınlandı Yazan: Sihao Cheng, Martin A. ve Enstitünün Doğa Bilimleri Okulu Üyesi Helen Chooljian, bu standart tabloyla çelişiyordu. Bazı beyaz cücelerin aslında milyarlarca yıl (Evrenin yaşının büyük bir kısmı) boyunca sıcak kaldığını gösterdi. Bu bulgu teorisyenlerin kafasını karıştırmıştı ancak bugünkü yeni makale ikna edici bir açıklama sağlayabilir.
Araştırmaya katkıda bulunan Cheng, “Bu beyaz cücelerin soğumayı durdurması için bir şekilde ek enerji üretmeleri gerekiyor” diyor. Doğa kağıt. “Başlangıçta bu sürecin ne olabileceği konusunda belirsiz olsak da, artık nasıl gerçekleştiğine dair daha net bir anlayışa sahibiz.”
Bu anlayış, Cheng, Warwick Üniversitesi’nden Antoine Bédard ve Victoria Üniversitesi’nden Simon Blouin arasındaki işbirliğiyle geliştirildi.
Beyaz cüce yıldız V391 Peg’in temsili. Kredi bilgileri: Chris Laurel, Celestia
Bazı beyaz cücelerde iç kısımdaki yoğun plazmanın sadece içten dışa doğru donmadığını öne sürüyorlar. Bunun yerine, donma sırasında oluşan katı kristaller sıvıya göre daha az yoğundur ve bu nedenle yüzeye doğru yüzmeye başlarlar. Kristaller yukarı doğru süzülürken, daha ağır olan sıvıyı aşağıya doğru iterler. Daha yoğun maddelerin yıldızın merkezine taşınması kütleçekimsel enerji açığa çıkarır ve bu enerji, yıldızın soğuma sürecini milyarlarca yıl boyunca kesintiye uğratmaya yeterlidir.
“Bu keşfin etkileyici yönlerinden biri de ilgili fiziğin günlük yaşamda gözlemlediğimiz bir şeye benzemesi: Beyaz cüce yıldızın içindeki donmuş kristaller batmak yerine yüzüyor. Davranışlarını suda yüzen buz küplerine benzetebiliriz” diyor Cheng.
Bunun neden bazı beyaz cücelerde olup diğerlerinde gerçekleşmediği belirsizdir, ancak yazarlar bunun muhtemelen yıldızın bileşiminden kaynaklandığını düşünüyor.
“Bazı beyaz cüce yıldızlar iki farklı yıldızın birleşmesiyle oluşuyor. Bu yıldızlar beyaz cüceyi oluşturmak için çarpıştığında, yıldızın bileşimi yüzen kristallerin oluşmasına izin verecek şekilde değişiyor” diyor Blouin.
Keşfin Etkileri
Beyaz cüceler rutin olarak yaş göstergesi olarak kullanılır: Beyaz cüce ne kadar soğuksa o kadar yaşlı olduğu varsayılır. Ancak bazı beyaz cücelerde görülen soğumadaki ekstra gecikme nedeniyle, belirli bir sıcaklıktaki bazı yıldızlar önceden düşünülenden milyarlarca yıl daha yaşlı olabilir. Beyaz cüce yıldızların yaşlarını ve diğer yönlerini daha iyi anlamak, bilim adamlarının galaksimizin oluşumunu yeniden yapılandırmasına yardımcı olacaktır.
Cheng, “Çalışmamız astronomi ders kitaplarının güncellenmesini gerektirecek” diye ekliyor. “Ayrıca bunun gökbilimcileri yıldız popülasyonlarının yaşını hesaplamak için kullanılan yöntemleri yeniden değerlendirmeye teşvik edeceğini umuyoruz.”
Referans: Antoine Bédard, Simon Blouin ve Sihao Cheng tarafından yazılan “Yüzen kristaller beyaz cüce yıldızların soğumasını durdurur”, 6 Mart 2024, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-024-07102-y
Araştırma, Kanada Ulusal Bilim ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC), Banting Doktora Sonrası Burs programı, Avrupa Araştırma Konseyi, Kanada Teorik Astrofizik Enstitüsü (CITA) ve İleri Araştırma Enstitüsü Doğa Bilimleri Fonu tarafından desteklenmektedir.