(אוניברסיטת וורוויק/מארק גארליק) הרבה אחרי שההיתוך דהה והכבשנים שלה התקררו, גחלת השמש שלנו תיצור גביש ענק תלוי בשמים - אחד מאינספור שפזורים ברחבי הגלקסיה שלנו.
אסטרונומים מצאו עדויות לכך שכוכבי ננס לבנים מאסיביים מתמצקים לגבישים מתכתיים די מוקדם בפרישה. מלבד תיאורים פיוטיים, זה יכול לערער כיצד אנו מחשבים את הגילאים של כמה מהעצמים העתיקים ביותר ביקום.
באמצעות נתונים מהלוויין Gaia של סוכנות החלל האירופית, חוקרים מבריטניה, קנדה וארה'ב מצאו תמיכה ב- השערה בת 50 שנה מתאר את השלבים שעוברים כוכבים רבים לפני שמסיימים את חייהם כגבישים.
'זוהי העדות הישירה הראשונה לכך שגמדים לבנים מתגבשים, או עוברים מנוזל למוצק', אומר הפיזיקאי פייר-עמנואל טרמבליי מאוניברסיטת וורוויק.
'לפני חמישים שנה נחזה שעלינו לראות הצטברות של מספר הגמדים הלבנים בהירות וצבעים מסוימים עקב התגבשות ורק כעת זה נצפה.'
בעוד כוכבים מסיביים גדולים בהרבה משלנו יוצאים ברעש, רוב השמשות ביקום הן במסה בינונית למדי, שרואים אותן מזדקנים הרבה יותר בשקט.
ברגע שהמימן ירד, כוכבים כמו השמש שלנו מתחילים להתקרר ולהתכווץ. זה מספק גל קצר של אנרגיה שמניפה את האטמוספירה שלו למימדים אדירים, ושולחת איתה חלק גדול מהחום שלה.
בינתיים הליבה שלו ממשיכה להתכווץ, וסוחטת הליום ליסודות כבדים עוד יותר כמו פחמן וחמצן.
התוצאה הסופית היא א ננס לבן – כדור בגודל כדור הארץ כה צפוף, 1 ס'מ זעיר3חלק מהליבה שלו ישקול בסביבות 10 טון.
בסופו של דבר גורלם של הלבבות הפושרים הללו של כוכבים גוססים יהיה בסופו של דבר גופה קפואה הנקראת גמד שחור.
בהתחשב בכמה זמן נדרש עד שהגמדים הלבנים יתקררו, מעטים (אם בכלל) היו צריכים להגיע לנקודה הזו עדיין. מציאת אחד ישנה באופן עמוק את האופן שבו חשבנו על גיל היקום.
אבל איך בדיוק ננס לבן משיל את החום שלו? המכניקה הפנימית עושה הבדל גדול לאופן שבו החום חודר לעבר פני השטח, וכבר זמן רב היו נושא לוויכוח.
עמוק בתוך הגמד הלבן האלקטרונים שלו נעים בחופשיות, חומקים מבעד להמון מתנועע של גרעיני פחמן וחמצן ונושאים חום לאט לעבר פני השטח המוליכים יותר שלו.
תיאורטית, בסביבות 10 מיליון מעלות, אין עוד מספיק אנרגיה כדי לאפשר לגרעינים החיוביים בליבה לצאת ממקומם. הם ננעלים במקומם, ויוצרים מבנה גבישי עצום המשחרר כמות משמעותית של אנרגיה.
השאלה היא הכל עניין של תזמון. ב גמדים לבנים קטנים , התגבשות חופפת לתהליך שמקשר את הליבה עם השכבות החיצוניות, מה שמאפשר לשפוך בקלות את אנרגיית החום הזו. לאחר החיבור, הכוכב מתקרר בצורה יעילה למדי.
כוכבים הרבה יותר כבדים הם יותר תעלומה. היה קשה למצוא עדויות לרצף שלהם, הן הודות לגודלם הזעיר של הגמדים הלבנים באופן כללי והן הודות לחתימת הקירור הפחות ברורה של הזנים המאסיביים יותר.
החוקרים אספו נתונים על יותר מ-15,000 עצמים שעשויים להיות ננסים לבנים, כולם בתוך כ-300 שנות אור מכדור הארץ. לאחר השוואת המסות והגילאים שלהם, הם גילו שיש יותר כוכבים ממה שצריך להיות בעלי בהירות וצבע מסוימים.
דפוס זה עלה בקנה אחד עם תחזיות תיאורטיות המתארות כיצד ננסים לבנים של מסה נתונה משילים את החום שלהם, דבר המצביע על כך שהתגבשות מתרחשת הרבה יותר מוקדם אצל ננסים לבנים עם מסות העולה על זו של השמש שלנו.
'כל הגמדים הלבנים יתגבשו בשלב מסוים באבולוציה שלהם, אם כי ננסים לבנים מסיביים יותר יעברו את התהליך מוקדם יותר,' אומר טרמבליי .
'זה אומר שמיליארדי ננסים לבנים בגלקסיה שלנו כבר השלימו את התהליך והם בעצם כדורי קריסטל בשמים.'
לאישור המודל הזה יש השלכות די גדולות על ההזדקנות של כמה מהאובייקטים הנפוצים ביותר בשביל החלב.
כאשר התגבשות מתרחשת לפני שהגמדים הלבנים יכולים לפוצץ את החום הזה, תהליך הקירור שלהם מופרע, ומאט את תהליך ההזדקנות שלהם בעד 2 מיליארד שנים.
לא רק שהחוקרים מצאו קבוצות התגבשות בשלב מוקדם אצל גמדים לבנים כבדים, הרבה יותר אנרגיה מהצפוי אבדה כאשר החום הזה השתחרר.
'אנחנו מאמינים שזה נובע מהתגבשות החמצן תחילה ואז שוקעת לליבה, תהליך הדומה לשקיעה על אפיק נהר על פני כדור הארץ', אומר טרמבליי .
לאסטרונומים, ממצא זה מספק תצפיות שיכולות לעזור לאשר כיצד כוכבים כמו השמש שלנו משתנים לאורך זמן, מה שנותן לנו מושג טוב בהרבה על התפתחות הגלקסיה שלנו.
כל השאר יכולים להביט אל הקוסמוס ולהעריך בין תנורי אבק הכוכבים הבוערים, יש אפילו יותר אבני חן ממה שאי פעם דמיינו.
מחקר זה פורסם ב טֶבַע .