未来太阳将变成这样(组图)

2019-01-13 15:45 作者: 林澄 综合编译

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最新研究推测太阳在数十亿年后的状态。(示意图,图片来源:Fotolia)

白矮星(white dwarf)被认为是中、低质量恒星演化阶段的最终产物,感觉恒星死亡后的残骸核心,看上去大概是坍塌或貌似干瘪,但最新研究证明了半世纪前的理论预测,指出白矮星其实会进入结晶体状态,科学家更推测太阳在数十亿年后将变成一个结晶体白矮星,像颗巨大的宇宙宝石

银河系内有97%恒星都属于中、低质量恒星,太阳也不例外,最终可能会坍塌成一个和地球差不多大小的白矮星,但密度比地球大20万倍的奇异天体。如果能将这些物质运送到地球,那么只要一茶匙的白矮星物质就会和一头大象一样重。

半个世纪前,理论学家预测白矮星会随着时间推移,在衰老过程中渐渐凝固成结晶体,若依此推测,应该能观察到因结晶而出现的特定光度与颜色,但在过去并未曾观察到这种现象。如今英国华威大学(University of Warwick)团队分析由欧洲太空总署盖亚探测器(Gaia spacecraft)收集的数据,借由精确定位大量恒星的位置来完成这项任务,新的研究证实理论学家的预言为真。


科学家对白矮星结晶过程的想像图。(图片来源:华威大学/Mark Garlick)

据最新一期《自然》(Nature)杂志刊载,研究主要作者、华威大学的物理学家Pier-Emmanuel Tremblay在研究中指出:所有的白矮星在演化过程中都会在某个时刻结晶,然而更大的白矮星更快经历这一过程。太阳可能也会在大约100亿年后变成一个晶莹剔透的结晶体白矮星。

研究人员观察了盖亚对大约1万5千个白矮星的量测,所有白矮星都位于距离太阳330光年内,在这之中发现了一个奇怪的“堆积物”(odd“pileup”)。研究表示,堆积物是由白矮星内部的结晶引起,原因是这些星体内部会释放出足够的热量来使白矮星的冷却速率变慢。研究人员称,当一个白矮星内部温度降至摄氏1000万度时,结晶现象便会发生。

白矮星是宇宙中最古老的恒星,天文学家常将其当作宇宙时钟,用来估计相邻恒星群的年龄,但这些具有某些颜色和亮度的大量白矮星,都无法用天体的年龄或质量来解释这个现象。新的研究结果表明,许多白矮星的年龄比科学家们估计的要老得多,至少要提高15%。天文学家通常借由温度来量测这些恒星的年龄,但结晶作用会减缓冷却速率,如此会造成年龄推估计算上的偏差。

这项发表在《自然》杂志上的研究,代表着白矮星从液态转变为固态的第一个直接证据。根据主要研究者Tremblay表示“我们虽然有凝固时释放热量的证据,但还需要更多的能量释放来解释观察结果。”他们认为,缺失的能量可以以重力能的形式释放出来,这是由于碳在过程中早期结晶的氧气被推向恒星表面而产生的。

资料来源:Space.comNewatlas英国华威大学


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