打开任何天文学教科书中有关白矮星的部分，您可能会了解到它们是随着时间的推移不断冷却的“星”。发表在《自然》杂志上的新研究正在挑战这一理论，维多利亚大学 (UVic) 及其合作伙伴利用欧洲航天局盖亚卫星的数据揭示了为什么白矮星群在超过 80 亿年的时间里停止了冷却。
“我们发现所有白矮星都是亡恒星的经典图景是不完整的，”联合首席研究员兼维多利亚大学加拿大理论天体物理研究所国家研究员西蒙·布卢因(Simon Blouin)说。“为了让这些白矮星停止冷却，它们必须有某种方法来产生额外的能量。我们不确定这是如何发生的，但现在我们对这种现象有了解释。”
了解白矮星的年龄和其他方面有助于科学家重建银河系的形成。利用 2019 年盖亚数据，Blouin 与华威大学的 Antoine Bédard 和高级研究所研究员 Sihao Cheng 合作做出了这一发现。
银河系中97%以上的恒星最终都会变成白矮星。长期以来，科学家们一直认为这些恒星已经走到了生命的尽头。在耗尽核能源后，它们停止产生热量并冷却下来，直到其内部的致密等离子体冻结成固态，恒星从内到外凝固。这个冷却过程可能需要数十亿年。
根据这篇新论文，在一些白矮星中，内部的致密等离子体并不是简单地从内向外冻结。相反，冷冻时形成的固体晶体的密度低于液体，因此会漂浮。当晶体向上漂浮时，它们向下移动较重的液体。较重的物质向恒星中心的输送会释放引力能，这种能量足以中断恒星的冷却过程数十亿年。
华威大学研究员贝达德说：“这是第一次在任何类型的恒星中观察到这种传输机制，这令人兴奋，因为我们并不是每天都会发现全新的天体物理现象。”
为什么这种情况发生在一些恒星而不是其他恒星上尚不清楚，但布卢因认为这可能是由于恒星的成分造成的。
“一些白矮星是由两颗不同恒星合并形成的。当这些恒星碰撞形成白矮星时，它会改变恒星的成分，从而形成漂浮的晶体，”布卢因说。
白矮星通常被用作年龄指标：白矮星的温度越低，它的年龄就被认为越大。然而，由于在一些白矮星中发现了额外的冷却延迟，一些给定温度的恒星可能比之前认为的要老数十亿年。
布卢因补充道：“这一新发现不仅需要修改天文学教科书，还需要天文学家重新审视他们用来确定恒星群体年龄的过程。”
该研究得到了加拿大国家科学与工程研究委员会 (NSERC)、班廷博士后奖学金计划、欧洲研究委员会和加拿大理论天体物理研究所 (CITA) 的支持。
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