Các nhà thiên văn học phát hiện một ngôi sao lùn trắng cấu tạo chủ yếu là carbon và oxy đang trong quá trình kết tinh ở cách Trái Đất chỉ 104 năm ánh sáng.
Mô phỏng lõi sao lùn trắng kết tinh thành kim cương. Ảnh: Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard - Smithsonian
Nhiệt độ và khối lượng ngôi sao cho thấy lõi của nó đang biến đổi thành một viên kim cương vũ trụ đặc cứng. Kết quả nghiên cứu sẽ được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society và có sẵn trên cơ sở dữ liệu arXiv, Science Alert hôm 11/6 đưa tin.
Vật chất ở sao lùn trắng bị nén chặt nhưng không sụp đổ vào lõi bởi áp suất thoái hóa của điện tử. Dù rất mờ, chúng vẫn phát sáng với lượng nhiệt còn sót lại. Theo thời gian, chúng nguội đi và sẽ tiến hóa thành sao lùn đen khi mất tất cả nhiệt lượng, biến thành khối carbon kết tinh. Các ước tính chỉ ra quá trình này rất dài, khoảng một triệu tỷ năm, trong khi vũ trụ mới 13,8 tỷ năm tuổi. Do đó, giới khoa học chỉ có thể xác định dấu hiệu kết tinh bắt đầu ở lõi sao lùn trắng.
Trong quá trình kết tinh, nguyên tử carbon và oxy bên trong sao lùn trắng ngừng di chuyển tự do và hình thành liên kết, tự sắp xếp thành mạng lưới tinh thể. Năng lượng giải phóng từ quá trình tản ra dưới dạng nhiệt, làm chậm hoạt động nguội đi của sao lùn trắng, khiến nó có vẻ "trẻ" hơn thực tế.
Theo nhóm nhà thiên văn học quốc tế đứng đầu là Alexander Venner ở Đại học Nam Queensland, Australia, sử dụng dữ liệu từ đài quan sát Gaia để tìm kiếm nhiều hệ sao. Họ phát hiện ngôi sao lùn trắng chịu tác động từ lực hấp dẫn của hệ 3 ngôi sao mang tên HD 190412. Hệ HD 190412 được đổi tên thành 190412 C và trở thành hệ 4 ngôi sao. Các đặc điểm của ngôi sao lùn trắng chỉ ra nó đang trải qua quá trình kết tinh. Mật độ của ngôi sao là hơn một triệu kg/m3 trong khi mật độ kim cương là 3.500 kg/m3.
Ba ngôi sao còn lại trong hệ cho phép nhóm nghiên cứu xác định độ tuổi của sao lùn trắng. Độ tuổi của hệ sao là khoảng 7,3 tỷ năm và của sao lùn trắng là 4,2 tỷ năm. Khoảng chênh lệch niên đại là 3,1 tỷ năm, chứng tỏ tốc độ kết tinh khiến thời gian nguội của sao lùn trắng bị chậm một tỷ năm. Khoảng cách gần của nó với Trái Đất hé lộ có thể tồn tại nhiều hệ sao như vậy trong vũ trụ.
Mô phỏng lõi sao lùn trắng kết tinh thành kim cương. Ảnh: Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard - Smithsonian
Nhiệt độ và khối lượng ngôi sao cho thấy lõi của nó đang biến đổi thành một viên kim cương vũ trụ đặc cứng. Kết quả nghiên cứu sẽ được công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society và có sẵn trên cơ sở dữ liệu arXiv, Science Alert hôm 11/6 đưa tin.
Vật chất ở sao lùn trắng bị nén chặt nhưng không sụp đổ vào lõi bởi áp suất thoái hóa của điện tử. Dù rất mờ, chúng vẫn phát sáng với lượng nhiệt còn sót lại. Theo thời gian, chúng nguội đi và sẽ tiến hóa thành sao lùn đen khi mất tất cả nhiệt lượng, biến thành khối carbon kết tinh. Các ước tính chỉ ra quá trình này rất dài, khoảng một triệu tỷ năm, trong khi vũ trụ mới 13,8 tỷ năm tuổi. Do đó, giới khoa học chỉ có thể xác định dấu hiệu kết tinh bắt đầu ở lõi sao lùn trắng.
Trong quá trình kết tinh, nguyên tử carbon và oxy bên trong sao lùn trắng ngừng di chuyển tự do và hình thành liên kết, tự sắp xếp thành mạng lưới tinh thể. Năng lượng giải phóng từ quá trình tản ra dưới dạng nhiệt, làm chậm hoạt động nguội đi của sao lùn trắng, khiến nó có vẻ "trẻ" hơn thực tế.
Theo nhóm nhà thiên văn học quốc tế đứng đầu là Alexander Venner ở Đại học Nam Queensland, Australia, sử dụng dữ liệu từ đài quan sát Gaia để tìm kiếm nhiều hệ sao. Họ phát hiện ngôi sao lùn trắng chịu tác động từ lực hấp dẫn của hệ 3 ngôi sao mang tên HD 190412. Hệ HD 190412 được đổi tên thành 190412 C và trở thành hệ 4 ngôi sao. Các đặc điểm của ngôi sao lùn trắng chỉ ra nó đang trải qua quá trình kết tinh. Mật độ của ngôi sao là hơn một triệu kg/m3 trong khi mật độ kim cương là 3.500 kg/m3.
Ba ngôi sao còn lại trong hệ cho phép nhóm nghiên cứu xác định độ tuổi của sao lùn trắng. Độ tuổi của hệ sao là khoảng 7,3 tỷ năm và của sao lùn trắng là 4,2 tỷ năm. Khoảng chênh lệch niên đại là 3,1 tỷ năm, chứng tỏ tốc độ kết tinh khiến thời gian nguội của sao lùn trắng bị chậm một tỷ năm. Khoảng cách gần của nó với Trái Đất hé lộ có thể tồn tại nhiều hệ sao như vậy trong vũ trụ.