一些“死亡”的白矮星在它们的皮肤下隐藏着一个隐喻的青春之泉

在宇宙的深邃之中，白矮星犹如黯淡的明珠，静默地诉说着恒星死亡的诗篇。这些昔日燃烧的巨擘，如今冷却成星体的残骸，似乎早已告别了炽热的青春。然而，最近的研究却揭示了一个令人惊奇的秘密——一些白矮星，在它们看似沉寂的表面下，竟隐藏着天体之源的喷泉，让它们的冷却过程变得扑朔迷离。

并排放置的白矮星内部的两种替代模型。（左）标准白矮星的普通结晶。（右）一种冷却较慢的特殊白矮星，以蒸馏为主。 （图片来源：Robert Lea/Bédard et al）

这些白矮星，仿佛是被时间遗忘的旅者，在宇宙的洪流中悄然停滞。它们不再按照我们预想的那样，从内而外渐渐凝固，而是展现出一种全新的生命力。它们的内部，那些曾经沸腾的恒星物质，并未完全沉寂，而是以一种奇妙的方式，释放出源源不断的能量。

这能量，源自一种天体之源的喷泉。在这喷泉的涌动中，固体晶体与液体物质相互交织，犹如一场宇宙中的芭蕾舞。晶体轻盈地向上漂浮，排挤着下方的液体，释放出深藏在其中的重力能量。这能量化作热浪，让白矮星的冷却过程戛然而止，仿佛时间在这片星域中悄然停滞。

盖亚太空望远镜在2019年发现了一群抗衰老的白矮星。（图片来源：欧空局）

这些抗衰老的白矮星，与它们的同类截然不同。它们像是宇宙中的异类，拥有着与众不同的生命轨迹。它们的存在，让我们对恒星的认识变得更加复杂而深邃。我们曾以为，白矮星是恒星死亡的终点，是时间的终结。然而，这些特殊的白矮星却告诉我们，即使在最沉寂的星体中，也可能隐藏着生命的奇迹。

白矮星是当像太阳这样的恒星“死亡”时留下的恒星，在太空中闷烧成冷却的恒星余烬。

最近的观测表明，其中一些恒星尸体实际上可能需要比以前预期的更长的时间来冷却。这意味着白矮星可能在“死亡”后有一种产生能量的方法，这与它们作为惰性死星的经典图景相悖。因此，一些白矮星实际上可能比目前估计的要早数十亿年。

通过分析2019年盖亚太空任务的数据，科学家们发现了一群白矮星，这些白矮星似乎已经停止了数十亿年的冷却。现在，由华威大学的Antoine Bédard和维多利亚大学的Simon Blouin领导的研究小组认为，他们知道这一令人困惑的发现背后的机制。

当质量与太阳质量大致相同的恒星耗尽其核心核聚变所需的燃料供应时，白矮星就诞生了。这种供应由宇宙中最轻的元素组成：氢。恒星核心中聚变的终结，也就是氢转化为氦，也切断了向外推的能量，并保护恒星在数十亿年的时间里不因自身引力而坍塌。

在重力的碾压下，仍在进行核聚变的恒星外层被撕裂。这些层在恒星生命的红巨星阶段“膨胀”到恒星原始半径的数十倍甚至数百倍。最终，这些周围的层分散开来，留下冷却的、疲惫的恒星核心，成为一颗白矮星。

对于太阳来说，这种转变将在大约50亿年后开始;我们恒星的红巨星阶段将看到它膨胀到火星的半径。在这段时间里，太阳最终将吞噬包括地球在内的内行星。银河系中97%的恒星将经历相同的基本过程，成为白矮星。

科学家们此前曾认为，核燃料耗尽的白矮星代表了较小恒星近乎惰性的最后阶段。据推测，在他们的心脏中，曾经燃烧的等离子体和湍流的恒星物质会随着不再产生热量而冻结。这将导致白矮星在数十亿年的时间里从内到外凝固。

Bédard及其同事认为，对于一些白矮星来说，内部致密的等离子体不会从内到外冻结。可以说，他们发现了一个青春的天体之泉，它潜伏在这些恒星的外壳下。

在这些抗衰老的白矮星中，当死星冷却时会产生固体晶体 - 晶体可以漂浮在更稠密的液体上。

当这种固体物质向上漂浮时，研究小组表示，它取代了向下移动的液体物质。较重的物质向这些白矮星的心脏输送会释放引力能量。这种能量可以转化为热量，从而停止冷却过程数十亿年。

“这种解释与不寻常的白矮星种群的所有观测特性相匹配，”贝达德在一份声明中说。“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！”

发现白矮星停止冷却过程所引发的一大问题是，是什么让它们与“更死”的白矮星本身不同。这些是白矮星，很酷，正如预期的那样。

“这种差异可能是由于恒星的组成，”Blouin解释说。“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。

目前，当科学家观察白矮星时，他们认为白矮星越冷，它就越古老。然而，这些奇特的白矮星所经历的冷却延迟可能意味着它们的温度使它们看起来比实际年轻得多。

因此，这些抗衰老白矮星的发现以及它们用作“青春之泉”的机制实际上可能重新定义天文学家确定恒星年代的方式。

“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一直像'正常'恒星一样明亮，”贝达德说。“这使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。

该团队的研究于3月6日发表在《自然》杂志上。

当我们仰望星空时，或许可以想象那些白矮星内部的喷泉涌动，想象着它们如何在沉寂中绽放出新的生命之光。这些星体，虽然已不再是昔日的燃烧巨擘，但它们依然以独特的方式，诠释着宇宙的神奇与美丽。

在这个充满奇迹的宇宙中，我们或许永远无法完全解开每一个星体的秘密。但正是这些未知与神秘，让我们对宇宙的探索充满了无尽的乐趣与期待。让我们继续在这片星海中遨游，去发现更多的宇宙奇迹，去探寻那些隐藏在星辰背后的秘密。