De första direkta bevisen på att vita dvärgars kärnor stelnar till kristaller har upptäckts av astronomer vid Universitetet i Warwick, Storbritannien, och resultaten visar på att himlen är full av dessa kristallstjärnor.
Vita dvärgar är stjärnor som varit av medelstorlek, ungefär som våran sol, men sedan kollapsat efter att de förbränt sitt bränsle i kärnan. Dessa dvärgstjärnor är vanligtvis betydligt mindre än de var under sitt tidigare stadium, men har med grov uppskattning nästan samma massa. Tätheten hos stjärnan däremot är extremt hög, och som i vissa fall vara ca 1 ton per kubikcentimeter. Eftersom vita dvärgar förbränner sitt material väldigt långsamt är de väldigt långlivade och några av dem är bland de äldsta stjärnobjekt vi känner till i universum. Tack vare sin förutsägbara livscykel är de också väldigt användbara som kosmiska klockor för att åldersbestämma grupper av andra närbelägna stjärnor till stor noggrannhet.
Nu så har observationer av dessa frånfällen till solliknande stjärnor visat att de vita dvärgarna har en fast kärna av syre och väte. Dessa ämnen genomgår en fasförändring, liknande så som vatten blir till is, fast vid väldigt höga temperaturer. Detta kan tyda på att många vita dvärgar är flera miljarder år äldre än forskare tidigare trott, då denna process är väldigt långsam.
Astronomen Pier-Emmanuel Tremblay vid University of Warwick var med och ledde upptäckten som nyligen publicerades i tidskriften Nature. Upptäckten är till största delen baserad på observationer med ESA:s rymdteleskop Gaia. Forskarna valde ut 15 000 vita dvärgar närmare än 300 ljusår från jorden som analyserades i deras undersökning. De upptäckte att många av stjärnorna inte lyste som man skulle väntat sig för deras ålder och massa. När de sedan jämförde stjärnorna med teoretiska modeller visade det sig att observationerna av dessa sorters objekt sammanfaller med att nedkylningen av stjärnorna saktas av, och därmed också deras åldrande.
Kristallisation är en process där materialet i stjärnan blir till en fast, solid form. Detta sker när atomerna formar en ordnad struktur. Under det extrema trycket som råder i en vit dvärgs inre kärna är atomerna så tätt packade att elektronerna blir obundna och bildar en gas av elektroner. Atomkärnorna bildar istället en flytande vätska i kärnan, som kyls ned till omkring 10 miljoner grader innan den börjar att stelna.
Tremblay menar att detta är de första direkta bevisen för att vita dvärgar kristalliseras och genomgår förändringen från flytande till solid. Det hade förutspåtts för ca 50 år sedan att man skulle kunna observera denna uppradning av vita dvärgar med en viss ljusstyrka tack vare kristallisation, men det är först nu som det faktiskt gått att göra dessa observationer.
Alla vita dvärgar kristalliseras vid någon tidpunkt i sin utveckling, men det är de tyngsta vita dvärgarna som går igenom processen tidigast. Detta innebär att miljarder av vita dvärgar i vår galax har redan genomfört processen och är väsentligen sfärer av kristaller på himlen. Solen själv förväntas att bli en kristallstjärna om runt 10 miljarder år.
