新研究指出：白矮星不是恒星生命的终点 结晶过程会减缓内核放热

导读：一支国际天文学家小组指出，白矮星并不是恒星的终结点，因为古代恒星的垂死外壳，会凝固成巨大的“宇宙晶体”。

一支国际天文学家小组指出，白矮星并不是恒星的终结点，因为古代恒星的垂死外壳，会凝固成巨大的“宇宙晶体”。这项研究基于欧洲宇航局（ESA）盖亚探测器收集到的数据，其致力于绘制一幅巨大的银河系三维地图。当与太阳相当的恒星耗尽了“氢燃料”，就会膨胀成为一颗红矮星。而等红矮星的燃料核被耗尽，其外层会被逐渐吹散，里面剩下的核就被称作白矮星。

白矮星“结晶”状态的想象图（University of Warwick / Mark Garlick）

即便如此，从红矮星变成白矮星，也不意味着恒星进化之旅的终结。在数十亿年的过程中，恒星壳会继续放热，直到核心最终冷却到大约 1000 万 °C。此时，恒星的最核心部分会开始结晶。

在结晶之前，原子被紧密地包裹在白矮星的核心中。它们的电子被剥夺，留下的‘电子气’和带正电荷的原子核，则以流体的形式存在着。

当转变发生时，恒星内超高密度的原子会形成有序的结构并固化，类似于水从液态变成冰。然后内部形成金属氧结晶，外部则是强化的碳地幔。

结晶的过程，会大幅减缓垂死恒星的冷却，理论上可以延长多达 20 亿年。五十年前的预测称，这种转变的开始，将伴随着先前存储在恒星体内的大量潜热的释放。

由于白矮星的生命周期非常清晰明了，天文学家能够将它们作为估算附近恒星群年龄的工具。而结晶减缓的冷却过程，会让恒星显得比实际更加年轻。

好消息是，这项新研究有助于天文学家提升推测白矮星年龄的准确性。

借助 ESA 盖亚卫星收集的可见光和视差数据，华威大学物理系 Pier-Emmanuel Tremblay 博士带领的天文学家小组，开始了寻找白矮星结晶的直接证据。

该团队在位于地球 300 光年范围内，挑选了 1.5 万颗候选的白矮星，然后分析器亮度和色泽。

结果发现，某些具有特定颜色和光度的恒星群，与他们新提出的恒星演化模型相吻合。

这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究，代表了白矮星“从液态转变为固态”的第一个直接证据。原标题为：

《Core crystallization and pile-up in the cooling sequence of evolving white dwarfs》

作者指出，仅有的热能释放，还不足以证明他们的观察结果。Tremblay 博士猜测，缺失的能量，或以重力能的形式释放出来。

所有白矮星都会在进化过程中结晶，更大质量的会更快地完成这一过程。这意味着我们银河系中有数十亿颗白矮星已经完成了这个过程，形成了太空中的水晶球。

大约 100 亿年后，我们的太阳，也会变成一颗白矮星。

[编译自：New Atlas , 来源：University of Warwick]