ESA’nın gökada haritalama aracı Gaia’nın topladığı veriler Güneş benzeri yıldızların ölü kalıntıları olan beyaz cücelerin soğudukça katı kürelere dönüştüğünü kanıtladı.
Beyaz cücelerdeki maddenin katılaşacağı veya kristalleşeceği yönündeki görüşler 50 yıl önce ileri sürülmüştü. Şimdiye kadar bu olay açıkça gözlenememişti. Gaia bu sürecin doğru olduğunu ispatladı.
İngiltere’nin Warwick Üniversitesinden Pier-Emmanuel Tremblay: “Önceden bildiğimiz birkaç yüz beyaz cüce vardı ve bunlar aynı yaştaki kümenin üyesiydi. Gaia ile Samanyolu’nun dış diskinde yüzbinlerce beyaz cücenin uzaklığı ve rengi gibi özelliklerini elde ettik” diyor.
Bu yıldızların uzaklıklarının Gaia ile kesin olarak bilinmesi gerçek parlaklıklarının büyük bir doğrulukla ölçülmesini sağladı.
Beyaz cüceler Güneş’e benzeyen orta büyüklükteki yıldızların kalıntılarıdır. Bu yıldızlar çekirdeklerindeki nükleer yakıtı bitirdiklerinde dış katmanlarını püskürtür ve geriye soğumaya başlayan çekirdekleri kalır.
Bu oldukça yoğun kalıntı soğumasına karşılık termal ışınım (radyasyon) yayar ve bu nedenle gökbilimciler tarafından zor gözlenir. Samanyolu’ndaki yıldızların %97’sinin sonunun beyaz cüce olacağı, diğerlerinin ise nötron yıldızı ya da karadeliğe dönüşeceği tahmin edilmektedir.
Beyaz cücelerin soğuması milyarlarca yıl sürer. Belirli bir sıcaklığa gelince de çekirdekteki madde kristalize olmaya başlar ve katılaşır. Bu olayın başlangıcı için sıcaklığın 10 milyon dereceye kadar düşmesi gerekir ki bundan sonraki süreç suyun buza dönüşmesine benzer.
Beyaz cücelerin kristalleşme hızları aynı değildir. Daha büyük yıldızlar daha hızlı soğuyarak yaklaşık bir milyar yıl içerisinde kristalleşme sıcaklığına ulaşır. Güneş gibi nispeten daha küçük yıldızların kalıntısı olan beyaz cücelerde ise bu olay daha yavaş gerçekleşir.
Güneş’in beyaz cüce aşamasına geçmesi için daha 5 milyar yılı var. Gökbilimcilere göre Güneş’in kalıntısı olacak beyaz cücenin katılaşması için de 5 milyar yıl gerekecektir.
Bu çalışmada gökbilimciler Gaia’nın Dünya’dan 300 ışık yılı uzaklığa kadar olan 15 binden fazla yıldıza ait verileri kullandı. Bu verilerde kristalize olan beyaz cücelerin diğerlerinden farklı oldukları gözlenebildi.
