Eony karłów

Poważnym wyzwaniem jest już sam jego pomiar. Dla krótkich okresów radzimy sobie jakoś, bazując na pulsarach i zegarach atomowych. Ale co gdy w grę wchodzą eony? Być może, że Hiszpańscy naukowcy pod kierownictwem Enrique Garcia-Berro odnaleźli klucz. Chronometr doskonały. Białego karła.


Białe karły to egzotyczne twory. Egzotyczne, a jednocześnie bardzo powszechne. To długowieczne, niewielkie matuzalemy. Białe karły to najbardziej rozpowszechnione gwiazdy we wszechświecie. Wszędzie ich pełno. Mają rozmiary podobne do Ziemi i bardzo powoli spalają swoje zasoby. Białe karły to pozostałości po gwiazdach, truchła jąder umarłych słońc. Większość tych słabych gwiazdek ma w swych rdzeniach węgiel i tlen. Da się tam odnaleźć też trochę pierwotnej materii z czasów gdy były jeszcze jądrem normalnej gwiazdy, ale nie są to jasne flary szastające paliwem. Spalają swoje zasoby bardzo oszczędnie i mogą trwać w takim letargu miliardy lat.

Naukowcy od lat posiłkują się białymi karłami szacując wiek galaktyk. Jednak poziom niepewności takich szacunków był bardzo wysoki, ponieważ występowanie sedymentacji i krystalizacji materii w ich głębi nie było udowodnione i zbyt dobrze poznane. W ziemskich laboratoriach jest niemożliwe do odtworzenia ekstremalnie wysokie ciśnienie i temperatura, panujące wewnątrz białego karła. Do dziś. Hiszpańskie badania nad NGC 6791, na podstawie obserwacji wykonanych przez Hubble'a, po podparciu obliczeniami odkryły klucz. Klucz do precyzyjnego określania wieku białego karła.

Większość obliczeń wskazywało, że białe karły w gromadzie gwiazd NGC 6791 mają ok. 6 mld lat. Ostanie badania przesunęły granicę ich wieku o kolejne 2 miliardy. Naukowcy pod kierownictwem Enrique Garcia-Berro zasymulowali i przeliczyli ewolucję białych karłów od momentu narodzin, do chwili gdy spojrzeli na nie okiem teleskopu Hubble'a. Ich obliczenia zostały potwierdzone przez dowody obserwacyjne. W szczególności, naukowcy wykazali, że musi we wnętrzu białych karłów występować sedymentacja najcięższych elementów i krystalizacja części ich materii (ze względu na ogromne ciśnienie). Procesy te nie pozostają bez wpływu na białego karła. Poddają go powolnym zmianom. Karzeł ewoluuje. Znając te procesy i biorąc je pod uwagę, można obserwując obecny stan miniaturowej gwiazdy, precyzyjnie określić jej wiek. Najważniejsze ze zmian które zaczęto brać pod uwagę to efekt wynikający z sedymentacji neonu i separacja warstw węgla i tlenu podczas krystalizacji we wnętrzu rdzenia gwiazdy. Procesy te, zachodząc w kolejnych etapach ewolucji gwiazdy, wpływają na obserwowany kolor, jasność i temperaturę karłów, pozostawiając na nich widoczne piętno. Można w skrócie powiedzieć, że naukowcy nauczyli się liczyć zmarszczki tych staruszków, dzięki czemu są w stanie powiedzieć bardzo wiele o ich kondycji i precyzyjnie określić ich wiek.

Hiszpańskie odkrycie ma istotne znaczenie naukowe, ponieważ potwierdza, że białe karły mogą być stosowane jako niezależne, wiarygodne chronometry w celu ustalenia wieku wielu obiektów, a tym samym przyczynią się do postępu naszej wiedzy o wszechświecie. Odkryta wiedza będzie również pomagać w innych dziedzinach niż astronomia. Fizycy plazmy zacierają już ręce.

Foto credit: NASA


Opublikowany - I kw.2010

Pliki cookie ułatwiają świadczenie naszych usług. Korzystając z naszych usług, zgadzasz się, że używamy plików cookie.
Ok