Дълго след като ядреният синтез стихне и температурата му спадне, нашето Слънце ще образува гигантски кристал - един от безбройните подобни, пръснати в галактиката.

Астрономите са открили доказателства, че масивните бели джуджета се втвърдяват в метални кристали доста рано. Встрани от поетичните описания, това може да постави под въпрос начина, по който изчисляваме възрастта на някои от най-старите обекти във Вселената.

Използвайки данните от сателита Gaia от Европейската космическа агенция, изследователи от Великобритания, Канада и САЩ са потвърдили 50-годишна хипотеза, описваща етапите, през които преминават много звезди, преди да завършат живота си като кристали.

"Това е първото пряко доказателство, че белите джуджета кристализират или преминават от течно към твърдо състояние", казва физикът Пиер-Емануел Трембле от Университета на Уоруик.

"Преди петдесет години беше предсказано, че трябва да наблюдаваме нарастване на броя на белите джуджета при определени светлина и цветове, дължащи се на кристализация и едва сега това се наблюдава."

Докато масивните звезди, далеч по-големи от нашата, завършват с бурно избухване, повечето слънца във Вселената са с доста по-малка маса и имат спокоен край.

След като водородът им е изчерпа, звездите като нашето Слънце започват да се охлаждат и свиват. Това осигурява кратка вълна от енергия, която издухва атмосферата в огромен мащаб, изпращайки с нея голяма част от топлината на звездата. Междувременно ядрото ѝ продължава да се свива, притискайки хелия в още по-тежки елементи като въглерод и кислород.

Крайният резултат е бяло джудже - топка с размер на Земята, толкова плътна, че 1 куб. см от ядрото тежи около 10 тона.

Евентуалната съдба на тези умиращи звезди в крайна сметка ще бъде студено тяло, наречено черно джудже. Като се има предвид колко дълго време се смята, че е нужно, за да се охладят белите джуджета, малко (ако въобще има такива) трябва да са стигнали до тази фаза. Намирането им би променило дълбоко начина, по който мислим за възрастта на Вселената.

Но как точно бяло джудже се отърва от топлината си?

Вътрешната механика има голямо значение за това как топлината се предава към повърхността и отдавна е обект на дебат.

Дълбоко в белите джуджета електроните се движат свободно през хаоса от въглеродни и кислородни ядра и бавно пренасят топлината към по-проводимата повърхност.

Теоретично, при около 10 милиона градуса вече няма достатъчно енергия положителните ядра в ядрото да напуснат позицията си. Те се заключват на място, образувайки огромна кристална структура, която отделя значително количество енергия.

Това е въпрос на време. При малките бели джуджета кристализацията съвпада с процес, който свързва сърцевината с външните слоеве, позволявайки топлинната енергия да бъде лесно изхвърлена. Веднъж свързана, звездата се охлажда доста ефективно.

Много по-тежките звезди са по-скоро мистерия. Намирането на доказателства за тяхната собствена последователност е трудно, както заради на малкия размер на белите джуджета като цяло, така и на по-малко очевидните знаци на охлаждането при по-масивните звезди.

Изследователите са събрали данни за повече от 15 000 обекта, които вероятно са бели джуджета, всички в рамките на около 300 светлинни години на Земята. След сравняване на техните маси и възрасти, те открили, че има повече звезди, отколкото трябва да има с определена яркост и цвят.

Този модел е в съответствие с теоретичните предсказания, описващи как белите джуджета на дадена маса отслабват топлината си, което предполага, че кристализацията настъпва много по-рано в белите джуджета с маси, които надвишават собственото ни слънце.

"Всички бели джуджета ще кристализират в някакъв момент от своята еволюция", казва Трембле.

"Това означава, че милиарди бели джуджета в нашата галактика вече са завършили процеса и по същество са кристални сфери в небето."

Потвърждаването на този модел има някои доста големи последици за остаряването на някои от най-често срещаните обекти в Млечния път.

С появата на кристализация, преди белите джуджета да изгорят тази топлина, процесът им на охлаждане е възпрепятстван, забавяйки процеса на стареене до 2 милиарда години.

За астрономите това откритие осигурява наблюдения, които могат да помогнат да се потвърди как звездите като нашето Слънце се променят с времето, давайки ни много по-добра представа за еволюцията на нашата галактика, пише ScienceAlert.

Ние, останалите, можем да погледнем към космоса и да си представим сред звездите на небосклона безброй масивни скъпоценни камъни.