Los astrónomos de la Universidad de Warwick descubrieron la primera evidencia directa de estrellas enanas blancas que se solidificaron en cristales, y nuestros cielos están llenos de ellas.
Las observaciones han revelado que los restos muertos de estrellas como nuestro Sol, llamadas enanas blancas, tienen un núcleo de oxígeno sólido y carbono debido a una transición de fase durante su ciclo de vida similar al agua que se convierte en hielo pero a temperaturas mucho más altas. Esto podría hacer quepotencialmente miles de millones de años mayores de lo que se pensaba anteriormente
El descubrimiento, dirigido por el Dr. Pier-Emmanuel Tremblay del Departamento de Física de la Universidad de Warwick, se ha publicado en Nature y se basa en gran medida en observaciones tomadas con el satélite Gaia de la Agencia Espacial Europea.
Las estrellas enanas blancas son algunos de los objetos estelares más antiguos del universo. Son increíblemente útiles para los astrónomos, ya que su ciclo de vida predecible les permite usarse como relojes cósmicos para estimar la edad de grupos de estrellas vecinas con un alto grado de precisión.Son los núcleos restantes de gigantes rojas después de que estas enormes estrellas han muerto y arrojan sus capas externas y se enfrían constantemente a medida que liberan su calor acumulado en el transcurso de miles de millones de años.
Los astrónomos seleccionaron 15,000 candidatas enanas blancas dentro de unos 300 años luz de la Tierra a partir de las observaciones realizadas por el satélite Gaia y analizaron datos sobre las luminosidades y colores de las estrellas.
Identificaron una acumulación, un exceso en el número de estrellas en colores y luminosidades específicos que no corresponden a una sola masa o edad. En comparación con los modelos evolutivos de estrellas, la acumulación coincide fuertemente con la fase ensu desarrollo en el que se predice que el calor latente se liberará en grandes cantidades, lo que provocará una desaceleración de su proceso de enfriamiento. Se estima que en algunos casos estas estrellas han retrasado su envejecimiento hasta en 2 mil millones de años, o 15 por cientode la era de nuestra galaxia.
El Dr. Tremblay dijo: "Esta es la primera evidencia directa de que las enanas blancas cristalizan o pasan de líquido a sólido. Se predijo hace cincuenta años que deberíamos observar una acumulación en el número de enanas blancas con ciertas luminosidades y colores".debido a la cristalización y solo ahora esto se ha observado.
"Todas las enanas blancas se cristalizarán en algún momento de su evolución, aunque las enanas blancas más masivas pasan por el proceso antes. Esto significa que miles de millones de enanas blancas en nuestra galaxia ya han completado el proceso y son esencialmente esferas de cristal en el cielo.El Sol mismo se convertirá en una enana blanca como el cristal en unos 10 mil millones de años ".
La cristalización es el proceso de un material que se convierte en un estado sólido, en el cual sus átomos forman una estructura ordenada. Bajo las presiones extremas en los núcleos de las enanas blancas, los átomos se empaquetan tan densamente que sus electrones se vuelven libres, dejando un electrón conductor de gas gobernado porfísica cuántica y núcleos cargados positivamente en forma fluida. Cuando el núcleo se enfría a unos 10 millones de grados, se libera suficiente energía para que el fluido comience a solidificarse, formando un núcleo metálico en su corazón con un manto mejorado en carbono.
El Dr. Tremblay agrega: "No solo tenemos evidencia de liberación de calor después de la solidificación, sino que se necesita considerablemente más liberación de energía para explicar las observaciones. Creemos que esto se debe a que el oxígeno cristaliza primero y luego se hunde en el núcleo, un procesosimilar a la sedimentación en el lecho de un río en la Tierra. Esto empujará el carbono hacia arriba y esa separación liberará energía gravitacional.
"Hemos dado un gran paso adelante para obtener edades precisas para estas enanas blancas más frías y, por lo tanto, viejas estrellas de la Vía Láctea. Gran parte del crédito por este descubrimiento se debe a las observaciones de Gaia. Gracias a las medidas precisas quees capaz de, hemos entendido el interior de las enanas blancas de una manera que nunca esperábamos. Antes de Gaia teníamos entre 100 y 200 enanas blancas con distancias y luminosidades precisas, y ahora tenemos 200,000. Este experimento sobre materia ultradensa esalgo que simplemente no se puede realizar en ningún laboratorio en la Tierra ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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