太陽未來將變成「宇宙寶石」？（示意圖/圖片來源：Adobe Stock）
白矮星（white dwarf）被認為是中、低質量恆星演化階段的最終產物，感覺恆星死亡後的殘骸核心，看上去大概是坍塌或貌似乾癟，但研究證明了半世紀前的理論預測，指出白矮星其實會進入結晶體狀態，科學家更推測太陽在數十億年後將變成一個結晶體白矮星，像顆巨大的宇宙寶石。
銀河系內有97%恆星都屬於中、低質量恆星，太陽也不例外，最終可能會坍塌成一個和地球差不多大小的白矮星，但密度比地球大20萬倍的奇異天體。如果能將這些物質運送到地球，那麼只要一茶匙的白矮星物質就會和一頭大象一樣重。
半個世紀前，理論學家預測白矮星會隨著時間推移，在衰老過程中漸漸凝固成結晶體，若依此推測，應該能觀察到因結晶而出現的特定光度與顏色，但在過去並未曾觀察到這種現象。如今英國華威大學（University of Warwick）團隊分析由歐洲太空總署蓋亞探測器（Gaia spacecraft）收集的數據，借由精確定位大量恆星的位置來完成這項任務，新的研究證實理論學家的預言為真。
據《自然》（Nature）雜誌刊載，研究主要作者、華威大學的物理學家Pier-Emmanuel Tremblay在研究中指出：所有的白矮星在演化過程中都會在某個時刻結晶，然而更大的白矮星更快經歷這一過程。太陽可能也會在大約100億年後變成一個晶瑩剔透的結晶體白矮星。
研究人員觀察了蓋亞對大約1萬5千個白矮星的量測，所有白矮星都位於距離太陽330光年內，在這之中發現了一個奇怪的「堆積物」(odd「pileup」)。研究表示，堆積物是由白矮星內部的結晶引起，原因是這些星體內部會釋放出足夠的熱量來使白矮星的冷卻速率變慢。研究人員稱，當一個白矮星內部溫度降至攝氏1000萬度時，結晶現象便會發生。
白矮星是宇宙中最古老的恆星，天文學家常將其當作宇宙時鐘，用來估計相鄰恆星群的年齡，但這些具有某些顏色和亮度的大量白矮星，都無法用天體的年齡或質量來解釋這個現象。新的研究結果表明，許多白矮星的年齡比科學家們估計的要老得多，至少要提高15％。天文學家通常借由溫度來量測這些恆星的年齡，但結晶作用會減緩冷卻速率，如此會造成年齡推估計算上的偏差。
這項發表在《自然》雜誌上的研究，代表著白矮星從液態轉變為固態的第一個直接證據。根據主要研究者Tremblay表示「我們雖然有凝固時釋放熱量的證據，但還需要更多的能量釋放來解釋觀察結果。」他們認為，缺失的能量可以以重力能的形式釋放出來，這是由於碳在過程中早期結晶的氧氣被推向恆星表面而產生的。
責任編輯:陳剛
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