Voor de eerste keer hebben astronomen gezien hoe de resten van uitgebrande sterren langzaam kristalliseren.
Wanneer zonachtige sterren door hun brandstof heen zijn, veranderen ze in compacte witte dwergsterren. Ze koelen dan langzaam maar zeker af, een proces dat miljarden jaren kan duren. Astronomen voorspellen dat de gasvormige kernen van witte dwergen daarbij langzaam kristalliseren en op die manier een vaste vorm aannemen – net zoals waterdamp bij een lagere temperatuur verandert in vloeibaar water en uiteindelijk in ijs.
De dalende temperatuur heeft ook invloed op de kleur en de helderheid van de sterren. Terwijl ze stollen verliezen de dwergsterren hun helderheid, en hun kleur verandert van blauw naar oranje en vervolgens van oranje naar rood.
Dit hele koel- en kristallisatieproces is al vijftig jaar geleden voorspeld, maar tot nog toe hadden astronomen het nooit waargenomen omdat het diep in de ster gebeurt. Daar kwam verandering in dankzij ESA-satelliet Gaia, die de gegevens van duizenden witte dwergsterren heeft verzameld. In die gegevens ontdekte astronoom Pier-Emmanuel Tremblay van de universiteit van Warwick samen met zijn collega’s een fenomeen dat alleen verklaard kan worden door kristallisatie.
Warme trui
Het team analyseerde meer dan vijftienduizend witte dwergsterren die zich binnen driehonderd lichtjaar van de zon bevinden. Tot hun verrassing vonden ze een reusachtig cluster van sterren met dezelfde helderheid en kleur. Deze sterren hebben enorm verschillende leeftijden en oorsprong, dus normaal gesproken zouden we verwachten dat ze er verschillend uitzien.
‘Er is geen andere verklaring voor dan kristallisatie’, zegt Tremblay. Sterren verliezen hun interne warmte door energie af te geven aan de omgeving. Wanneer ze daarbij een bepaalde temperatuur bereiken, beginnen ze te kristalliseren. Hun omgeving functioneert op dat moment als een trui die verdere afkoeling vertraagt. Daarom bevinden duizenden witte dwergsterren zich in hetzelfde stadium, zegt Tremblay.
Deze vertraging zou kunnen betekenen dat witte dwergen er een tot twee miljard jaar langer over doen om te stollen dan we voorheen dachten, zegt Tremblay.
