Tonnellate di stelle sono in realtà solide "sfere di cristallo" sospese nello spazio

Molti di noi hanno familiarità con la filastrocca di Jane Taylor, "Twinkle, Twinkle, Little Star", che paragona le dense sfere di idrogeno ardente che ricoprono l'universo ai "diamanti nel cielo". Secondo una nuova ricerca, l'affascinante metafora di Taylor può essere presa alla lettera.

Come dettagliato in un articolo pubblicato mercoledì su Nature, gli astronomi dell'Università di Warwick nel Regno Unito hanno ottenuto la prima prova diretta della trasformazione del nucleo di una stella in un cristallo di ossigeno solido e carbonio. Inoltre, la ricerca suggerisce che il cielo è pieno di stelle che stanno subendo o hanno completato la cristallizzazione e che un giorno anche il nostro Sole si trasformerà in un cristallo.

In effetti, come ha affermato in una dichiarazione il fisico dell'Università di Warwick Pier-Emmanuel Tremblay, "miliardi di nane bianche nella nostra galassia hanno già completato il processo e sono essenzialmente sfere di cristallo nel cielo".

Le nane bianche sono i nuclei ultra caldi e densi di stelle di medie dimensioni che rimangono dopo che hanno esaurito il combustibile nucleare e hanno perso i loro strati esterni sotto forma di nubi di gas chiamate nebulose. Dopo aver perso gli strati esterni, le nane bianche, ormai non molto più grandi della Terra, iniziano un processo di raffreddamento che può durare miliardi di anni.

Il processo di raffreddamento presumibilmente prevedibile delle nane bianche ha fatto sì che gli astronomi potessero misurare la loro temperatura e usarle come una sorta di orologio cosmico per determinare l’età di altri oggetti celesti vicini. Tuttavia, secondo gli astronomi di Warwick, se il centro delle nane bianche si solidificasse sotto forma di cristalli, ciò rallenterebbe notevolmente il processo di raffreddamento. Ciò significa che molte nane bianche potrebbero essere miliardi di anni più vecchie di quanto precedentemente calcolato.

La teoria secondo cui i nuclei delle nane bianche si trasformano in un cristallo solido è stata proposta per la prima volta oltre 50 anni fa, ma solo di recente gli astronomi hanno avuto i dati di cui avevano bisogno per verificare questa previsione. Questi dati sono stati forniti dal satellite Gaia dell’Agenzia spaziale europea, lanciato nel 2013 per una missione decennale volta a misurare il movimento delle stelle con una precisione senza precedenti.

"Prima di Gaia, avevamo da 100 a 200 nane bianche con distanze e luminosità precise", ha detto Tremblay in una nota. "Ora ne abbiamo 200.000."

Per saperne di più:Il satellite Gaia dell'ESA ha aggiunto oltre 1 miliardo di stelle alla sua mappa della Galassia

Tremblay e i suoi colleghi hanno utilizzato i dati di Gaia per selezionare 15.000 potenziali stelle nane bianche entro 300 anni luce dalla Terra. Dopo aver analizzato la luminosità e lo spettro dei colori di queste stelle, hanno scoperto che c’era un numero eccessivo di nane bianche con caratteristiche corrispondenti a quelle previste per le nane bianche in fase di cristallizzazione mezzo secolo fa.

"Questa è la prima prova diretta che le nane bianche cristallizzano, o passano dallo stato liquido a quello solido", ha detto Tremblay in una nota.

"Non solo abbiamo prove del rilascio di calore durante la solidificazione, ma è necessario un rilascio di energia considerevolmente maggiore per spiegare le osservazioni", ha aggiunto Tremblay. "Crediamo che ciò sia dovuto all'ossigeno che prima cristallizza e poi affonda nel nucleo, un processo simile alla sedimentazione sul letto di un fiume sulla Terra. Questo spingerà il carbonio verso l'alto e la separazione rilascerà energia gravitazionale."

Sebbene tutte le nane bianche prima o poi subiscano la cristallizzazione, Tremblay ha affermato che le nane bianche più massicce subiscono il processo prima. Secondo Tremblay e i suoi colleghi, il nostro Sole inizierà a cristallizzarsi tra circa 10 miliardi di anni, ma gli esseri umani non devono preoccuparsi di essere accecati dal nostro cristallo spaziale. La Terra verrà distrutta dall'esplosione del Sole molto prima che inizi a cristallizzarsi.

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