最近的研究結果表明，一些白矮星會因為引力能量的釋放而停止冷卻，這推翻了人們認為這些恆星只是冷卻殘餘物的看法，並提出了重大的天文學和教育修正建議。

翻開任何一本天文學教科書，在有關白矮星的章節中，你很可能會了解到它們是隨著時間推移不斷冷卻的”死星”。維多利亞大學（UVic）及其合作夥伴利用歐洲太空總署蓋亞衛星（Gaia satellite）提供的數據，揭示了白矮星群體在80多億年停止冷卻的原因。

維多利亞大學聯合首席研究員、加拿大理論天體物理研究所國家研究員西蒙-布勞因（Simon Blouin）說：”我們發現，所有白矮星都是死星的經典描述並不完整。這些白矮星要想停止冷卻，就一定有辦法產生額外的能量。我們不確定這是如何發生的，但現在我們對這現像有了解釋”。

了解白矮星的年齡和其他方面有助於科學家重建銀河系的形成過程。布勞因與華威大學的安托萬-貝達爾（Antoine Bédard）和高等研究所的研究員程思豪合作，利用2019年的蓋亞數據得出了這項發現。

歐洲太空總署蓋亞太空觀測站拍攝的銀河全貌。圖片來源：ESA/Gaia/DPAC；CC BY-SA 3.0 IGO。致謝： A. Moitinho.

在白矮星中發現新的能量

銀河系中超過97% 的恆星最終會變成白矮星。長期以來，科學家一直認為這些恆星已經走到了生命的盡頭。在耗盡核能之後，它們會停止產生熱量並冷卻下來，直到內部的高密度等離子體凍結成固體狀態，恆星也從裡到外凝固了。這個冷卻過程可能需要數十億年。

根據這篇新論文，在一些白矮星中，內部的緻密等離子體並不是簡單地從內部向外凝固。相反，凍結後形成的固態晶體密度比液體小，因此想要漂浮起來。當晶體向上漂浮時，它們會將較重的液體向下置換。較重的物質向恆星中心的遷移釋放出引力能量，這種能量足以中斷恆星的冷卻過程數十億年。

華威大學研究員貝達爾說：”這是在任何類型的恆星中首次觀測到這種傳輸機制，這令人興奮，因為我們並不是每天都能發現全新的天體物理現象。”

為什麼這種現象會發生在某些恆星上，而不是其他恆星上，這一點還不確定，但布魯因認為這很可能是恆星的成分造成的。

“有些白矮星是由兩顆不同的恆星合併而成的。當這些恆星碰撞形成白矮星時，會改變恆星的成分，從而形成浮游晶體，”布勞因說。

白矮星通常被用作年齡指標：白矮星的溫度越低，它的年齡就越大。然而，由於在一些白矮星中發現了額外的冷卻延遲，一些特定溫度的恆星可能比以前認為的要老幾十億年。

布勞因補充說：”這項新發現不僅要求修訂天文學教科書，還要求天文學家重新審視他們用來確定恆星群年齡的過程。”

編譯自: ScitechDaily