수많은 별은 실제로 우주에 매달려 있는 단단한 '수정 구'입니다.

우리 대부분은 Jane Taylor의 동요인 "Twinkle, Twinkle, Little Star"에 익숙합니다. 이 동요는 우주를 뒤덮는 밀도 높은 연소 수소 공을 "하늘의 다이아몬드"에 비유합니다. 새로운 연구에 따르면 Taylor의 매력적인 은유는 문자 그대로 받아들일 수 있습니다.

수요일 네이처(Nature)지에 발표된 논문에 자세히 설명된 바와 같이, 영국 워릭 대학교(University of Warwick)의 천문학자들은 별의 핵이 고체 산소와 탄소의 결정으로 변하는 최초의 직접적인 증거를 얻었습니다. 더욱이 연구에 따르면 하늘은 결정화를 겪고 있거나 결정화를 완료한 별들로 가득 차 있으며 우리 태양도 언젠가는 결정체로 변할 것이라고 합니다.

실제로 워릭 대학의 물리학자 피에르 에마누엘 트렘블레이(Pier-Emmanuel Tremblay)는 성명서에서 "우리 은하계에 있는 수십억 개의 백색왜성은 이미 과정을 완료했으며 본질적으로 하늘에 있는 수정 구체"라고 말했습니다.

백색 왜성은 핵연료를 모두 소모하고 성운이라고 불리는 가스 구름으로 외부 층을 벗어난 후에도 남아 있는 중간 크기 별의 매우 뜨겁고 밀도가 높은 핵입니다. 백색 왜성은 외부 층이 벗겨진 후(이 시점에서 지구보다 훨씬 크지 않음) 수십억 년 동안 지속될 수 있는 냉각 과정을 시작합니다.

아마도 예측 가능한 백색 왜성의 냉각 과정은 천문학자들이 그들의 온도를 측정하고 이를 일종의 우주 시계로 사용하여 근처에 있는 다른 천체의 나이를 결정할 수 있다는 것을 의미했습니다. 그러나 워릭 천문학자들에 따르면 백색 왜성의 중심이 결정으로 굳어지고 있다면 냉각 과정이 극적으로 느려질 것이라고 합니다. 이는 많은 백색 왜성이 이전에 계산된 것보다 수십억 년 더 오래되었을 수 있음을 의미합니다.

백색 왜성 핵이 고체 결정으로 변한다는 이론은 50년 전에 처음 제안되었지만 최근까지도 천문학자들은 이 예측을 검증하는 데 필요한 데이터를 확보하지 못했습니다. 이 데이터는 유례없는 정확도로 별의 움직임을 측정하기 위한 10년 간의 임무를 위해 2013년에 발사된 유럽 우주국의 Gaia 위성에서 제공되었습니다.

트렘블레이는 성명에서 “가이아 이전에는 정확한 거리와 광도를 지닌 백색왜성이 100~200개 있었다”고 말했다. "이제 우리는 200,000명이 되었습니다."

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Tremblay와 그의 동료들은 가이아의 데이터를 사용하여 지구에서 300광년 내에 있는 15,000개의 잠재적인 백색왜성을 선택했습니다. 이 별들의 밝기와 색상 스펙트럼을 분석한 결과, 그들은 반세기 전에 결정화를 겪고 있는 백색 왜성에서 예측된 것과 일치하는 특성을 가진 백색 왜성이 과도하게 많다는 것을 발견했습니다.

Tremblay는 성명에서 “이것은 백색 왜성이 결정화되거나 액체에서 고체로 전환된다는 최초의 직접적인 증거입니다.”라고 말했습니다.

"우리는 응고 시 열 방출에 대한 증거를 가지고 있을 뿐만 아니라 관찰을 설명하기 위해서는 훨씬 더 많은 에너지 방출이 필요합니다"라고 Tremblay는 덧붙였습니다. "우리는 이것이 산소가 먼저 결정화된 다음 핵으로 가라앉기 때문이라고 믿습니다. 이는 지구상의 강바닥에서의 퇴적과 유사한 과정입니다. 이것은 탄소를 위로 밀어 올리고 분리는 중력 에너지를 방출합니다."

모든 백색왜성은 결국 결정화 과정을 거치지만, 질량이 더 큰 백색왜성일수록 결정화 과정이 더 빨리 진행된다고 Tremblay는 말했습니다. Tremblay와 그의 동료들에 따르면, 우리 태양은 약 100억 년 후에 결정화되기 시작할 것이지만, 인간이 우리 자신의 우주 결정으로 인해 눈이 멀까 걱정할 필요는 없습니다. 지구는 결정화되기 오래 전에 태양의 폭발로 파괴될 것입니다.

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