Первое прямое доказательство перехода вещества белых карликов в кристаллическое состояние было получено астрономами из Уорикского университета, Соединенное Королевство, и, как выяснилось, в небе можно наблюдать огромные количества этих остатков звезд, пребывающих в кристаллической форме.

Наблюдения показали, что остатки погибших звезд, таких как наше Солнце, называемые белыми карликами, имеют ядро из твердого кислорода и углерода, которое формируется в результате фазового перехода на одном из этапов их жизненного цикла. Этот переход аналогичен превращению жидкой воды в лед, однако он происходит при более высоких температурах. Обнаружение этого факта говорит о том, что возраст белых карликов может быть на несколько миллиардов лет больше, по сравнению с предыдущими оценками.

Это открытие, сделанное научной группой под руководством доктора Пьера-Эммануэля Трамбле (Pier-Emmanuel Tremblay) с кафедры физики Уорикского университета в основном базируется на наблюдениях, проведенных при помощи спутника Европейского космического агентства Gaia («Гея»).

В этой работе ученые выбрали 15000 белых карликов-кандидатов, находящихся в пределах 300 световых лет от Земли, из результатов наблюдений, проведенных при помощи спутника Gaia, и проанализировали данные по светимостям и цвету звезд. Исследователи обнаружили повышенное число звезд определенной светимости и цвета, не соответствующих одному определенному возрасту или одной определенной массе. Сравнив наблюдения с моделями эволюции звезд, астрономы обнаружили, что зарегистрированное повышение числа белых карликов соответствует этапу их развития, на котором происходит скрытое выделение тепла в больших количествах, что приводит к замедлению процесса охлаждения. По оценкам авторов, в некоторых случаях белые карлики могут «продлить свою жизнь» на срок до 2 миллиардов лет, что составляет почти 15 процентов от возраста Вселенной.

Доктор Трамбле пояснил: «Мы получили первые доказательства кристаллизации вещества белых карликов, то есть перехода их вещества из твердого состояния в жидкое. Обнаружение повышенного количества белых карликов, имеющих определенные светимость и цвет, было предсказано около 50 лет назад, однако лишь сейчас мы смогли подтвердить эти предсказания наблюдениями на большой выборке объектов, предоставленной спутником Gaia».

Еще одной важной находкой данного исследования стало обнаружение того факта, что при кристаллизации вещества белых карликов выделяется большее количество тепла, чем считалось ранее – именно на это указывают результаты наблюдений. Согласно доктору Трамбле, дополнительное тепло выделяется в результате того, что кислород кристаллизуется первым и опускается к центру остатков звезды, а тем временем углерод, все еще пребывающий в жидком состоянии, всплывает наверх. Такое разделение сопровождается высвобождением гравитационной энергии, пояснили авторы.