科学家们揭示了为什么一些白矮星神秘地停止冷却 - 改变了关于恒星到底有多老以及它们死后会发生什么的看法。

白矮星被普遍认为是“死星”，会随着时间的推移不断冷却。然而，在2019年，欧洲航天局盖亚卫星的数据发现了一群白矮星，这些恒星已经停止冷却了80多亿年。这表明一些白矮星可以产生大量的额外能量，这与经典的“死星”图片不一致，天文学家最初不确定这是如何发生的。

今天，由华威大学的Antoine Bédard博士和维多利亚大学的Simon Blouin博士领导的发表在《自然》杂志上的新研究揭示了这一令人困惑的观察背后的机制。

银河系中超过97%的恒星最终会变成白矮星。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。在耗尽了核能后，它们停止产生热量并冷却下来，直到其内部致密的等离子体冻结成固态，恒星从内到外凝固。这种冷却过程可能需要数十亿年的时间。

根据这项新的研究，在一些白矮星中，内部致密的等离子体不会简单地从内到外冻结。相反，冷冻时形成的固体晶体的密度低于液体，因此想要漂浮。当晶体向上漂浮时，它们会向下置换较重的液体。较重的物质向恒星中心的运输释放了引力能量，这种能量足以中断恒星的冷却过程数十亿年。

华威大学研究员安蒂奥内·贝达德说：“这种解释与不寻常的白矮星种群的所有观测特性相符。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：我们并不是每天都会发现一个全新的天体物理现象。

研究人员有一个假设，为什么这种情况发生在一些恒星中，而不是其他恒星中。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·布劳恩解释说：“这种差异可能是由于恒星的组成。一些白矮星是由两颗不同的恒星合并形成的。当这些恒星碰撞形成白矮星时，它会改变恒星的组成，从而形成漂浮的晶体。

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种群年龄的过程。目前，白矮星通常被用作年龄指标：白矮星越冷，它被认为越老。然而，由于在一些白矮星中发现的冷却的额外延迟，一些给定温度的恒星可能比以前认为的要古老数十亿年。

Bédard补充说：“我们发现的传输机制意味着一些白矮星在数十亿年的时间里像'正常'恒星一样明亮。这使得年龄测定和我们使用白矮星来重建我们银河系的形成变得复杂。