През 1967 г. „Бийтълс“ пускат „Lucy in the Sky with Diamonds“ – песен, която започва с детска рисунка, превръща се в една от емблемите на психеделичната епоха, а години по-късно получава и своя удивителен космически двойник.
През 2004 г. астрономи обявяват резултатите от наблюденията на бялото джудже BPM 37093, намиращо се в съзвездието Кентавър. Звездата е получила неофициалното прозвище Луси именно заради песента на „Бийтълс“.
Причината е още по-впечатляваща от самото име. Вътрешността на звездата е започнала да кристализира и учените смятат, че огромна част от нейната материя се е превърнала в кристална структура, подобна на тази на диаманта.
Така „Луси“ се превръща в един от най-зрелищните примери за това как музика, астрономия и човешко въображение могат да се срещнат на милиарди километри от Земята.
Всичко започва с една детска рисунка
Историята на истинската Луси започва с Джулиан Ленън, сина на Джон Ленън.
Когато бил малък, Джулиан нарисувал момиче сред звезди, които блестели като диаманти. Той нарекъл рисунката „Lucy in the Sky with Diamonds“.
Идеята впечатлила баща му и така се родила песента, включена в легендарния албум „Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band“.
Заради инициалите LSD в заглавието години наред се спори дали песента не е била замислена като прикрита препратка към наркотика. Ленън и Маккартни обаче обясняват, че заглавието идва от детската рисунка на Джулиан.
Когато астрономите откриват колко необичайна е BPM 37093, връзката се оказва прекалено добра, за да бъде пропусната. Звездата получава името Луси.
Диамант с размерите на планета
BPM 37093 е бяло джудже – изключително плътният остатък от звезда, която е изчерпала ядреното си гориво.
Тя е приблизително 4000 километра в диаметър и се намира на около 50 светлинни години от Земята в съзвездието Кентавър.
Бялото джудже е толкова плътно, че материята в него се държи по начин, който няма аналог в ежедневния ни свят.
С охлаждането на звездата въглеродът и кислородът в нейното ядро започват да преминават от течно състояние към кристализирана структура. Именно този процес превръща BPM 37093 в космическия „диамант“, с който е най-известна.
Първоначалното изследване от 2004 г., основано на астросеизмологичен анализ, показва, че около 90% от звездната маса може да се намира в кристализирано състояние.
Това не означава, че астрономите са взели проба от звездата и са установили, че тя е направена от диамант. Кристализацията се извежда чрез наблюдение на пулсациите на бялото джудже и моделиране на неговата вътрешна структура.
Именно затова учените говорят за кристализирало въглеродно ядро, а популярното сравнение с диамант е начин да се опише структурата на кристализирания въглерод.
Как учените „надникват“ в звездата
Тук идва една от най-интересните части на историята.
Луси е пулсиращо бяло джудже. Яркостта му се променя ритмично, а тези колебания дават възможност на учените да изучават вътрешността му.
Методът се нарича астросеизмология – аналог на сеизмологията, с която на Земята учените изследват вътрешността на планетата чрез земетресения.
Вместо земетресения обаче астрономите използват естествените пулсации на звездата.
Наблюдавайки периодите на тези пулсации, те могат да направят изводи за структурата на вътрешността на бялото джудже. Именно по този начин изследователите установяват, че голяма част от ядрото на BPM 37093 вероятно е кристализирала.
Пулсациите на звездата са открити още през 1992 г., а последвалите наблюдения дават възможност да бъде изследван процесът на кристализация.
Диамантите не са само на Земята
Историята на Луси показва нещо много по-голямо от любопитен космически рекорд.
Диамантът не е изключително земно явление.
На Земята той се образува дълбоко в мантията при огромно налягане и висока температура. В Космоса обаче съществуват среди, в които условията могат да бъдат още по-екстремни.
Учените смятат, че диаманти могат да се образуват и във вътрешността на планети като Уран и Нептун, където огромното налягане може да превръща въглеродсъдържащи съединения в диаманти.
Малки диаманти са откривани и в метеорити. Те вероятно са се образували при изключително енергични космически процеси, а след това са попаднали в астероиди и други тела, достигнали до Земята.
При белите джуджета механизмът е различен. След края на живота на звезда нейното ядро се свива до невероятна плътност. С течение на времето то се охлажда и започва да кристализира.
Точно това се случва с Луси.
А какво ще стане със Слънцето?
Тук историята става още по-впечатляваща.
Слънцето също ще приключи живота си като бяло джудже – макар че това няма да се случи в близко бъдеще. След милиарди години то ще изчерпи горивото си, ще изхвърли външните си слоеве и ще остави след себе си плътно ядро.
Подобно на други бели джуджета, то постепенно ще се охлажда.
При достатъчно ниски температури вътрешността на такъв остатък може да започне да кристализира.
Това означава, че някога, в изключително далечното бъдеще, и Слънцето би могло да завърши живота си с кристализирало въглеродно-кислородно ядро.
Разбира се, това няма да бъде диамант, който някога бихме могли да добиваме или да поставим върху пръстен. Става дума за физическо състояние на свръхплътната материя в ядрото на бяло джудже.
Луси не е единствената
BPM 37093 не е единственият пример за подобна космическа кристализация.
Астрономите са открили и други бели джуджета, за които се смята, че имат значително кристализирали ядра. Сред тях е системата PSR J2222-0137, намираща се на стотици светлинни години от Земята.
Това постепенно променя представите ни за края на живота на звездите.
Звездата не просто „умира“. След като изчерпи горивото си, тя може да остане като невероятно плътен космически остатък, който бавно се охлажда и постепенно променя физическото си състояние.
