Pesquisadores dizem que o Sol se tornará um cristal em 10 bilhões de anos

Estrela anã branca no processo de solidificação Crédito: Universidade de Warwick / Mark Garlick

A primeira evidência direta de estrelas anãs brancas se solidificando em cristais foi descoberta por astrônomos da Universidade de Warwick, e nossos céus estão cheios deles.

Observações revelaram que remanescentes mortos de estrelas como o nosso Sol, chamados de anãs brancas, têm um núcleo de oxigênio e carbono sólidos devido a uma transição de fase durante seu ciclo de vida semelhante à da água se transformando em gelo, mas a temperaturas muito mais altas. Isso poderia torná-los potencialmente bilhões de anos mais velhos do que se pensava anteriormente.

A descoberta foi publicada na revista Nature e é amplamente baseada em observações feitas com o satélite Gaia da Agência Espacial Européia.

As estrelas anãs brancas são alguns dos objetos estelares mais antigos do universo. Eles são incrivelmente úteis para os astrônomos, pois seu ciclo de vida previsível permite que eles sejam usados ​​como relógios cósmicos para estimar a idade dos grupos de estrelas vizinhas com um alto grau de precisão. Eles são os núcleos remanescentes dos gigantes vermelhos depois que essas grandes estrelas morreram e derramaram suas camadas externas e estão constantemente esfriando à medida que liberam seu calor armazenado ao longo de bilhões de anos.

Os astrônomos selecionaram 15.000 candidatos anãs brancas em cerca de 300 anos-luz da Terra a partir de observações feitas pelo satélite Gaia e analisaram dados sobre as luminosidades e cores das estrelas.

Eles identificaram um acúmulo, um excesso no número de estrelas em cores específicas e luminosidades que não correspondem a nenhuma massa ou idade. Quando comparado com modelos evolutivos de estrelas, o acúmulo coincide fortemente com a fase em seu desenvolvimento em que o calor latente é previsto para ser liberado em grandes quantidades, resultando em uma desaceleração do seu processo de resfriamento. Estima-se que em alguns casos essas estrelas tenham retardado seu envelhecimento em até 2 bilhões de anos, ou 15% da idade de nossa galáxia.

Cristalização é o processo de um material se tornar um estado sólido, no qual seus átomos formam uma estrutura ordenada. Sob as pressões extremas nos núcleos anãs brancas, os átomos são empacotados de forma tão densa que seus elétrons se tornam não ligados, deixando um gás de elétron condutor governado pela física quântica e núcleos carregados positivamente em uma forma fluida. Quando o núcleo esfria para cerca de 10 milhões de graus, energia suficiente foi liberada que o fluido começa a se solidificar, formando um núcleo metálico em seu coração com um manto reforçado em carbono.

Impressão artística de algumas vias evolutivas possíveis para estrelas de diferentes massas iniciais.

Informação:

Algumas proto-estrelas, anãs marrons, nunca se aquecem o suficiente para se inflamarem em estrelas de pleno direito e simplesmente esfriam e desaparecem.

Anãs vermelhas, o tipo mais comum de estrela, continuam queimando até transformarem todo o seu hidrogênio em hélio, transformando-se em uma anã branca.

Estrelas parecidas com o Sol incham em gigantes vermelhas antes de espalhar suas conchas externas em uma nebulosa colorida enquanto seus núcleos colapsam em uma anã branca.

As estrelas mais massivas desmoronam abruptamente depois de terem queimado seu combustível, desencadeando uma explosão de supernova ou explosão de raios gama, e deixando para trás uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.