В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен. О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году.
Предположительно обнаружен никогда ранее не наблюдавшийся космический объект - "чёрный карлик"
Потеряв большую часть массы и превратившись в белый карлик, Солнце дестабилизирует орбиты оставшихся планет, которые могут разрушиться и от столкновений между собой. Ученые продолжают изучение белых карликов и их планетных систем, чтобы заранее, за миллиарды лет до конца света, знать, что ждет нашу систему и Солнце. Самая яркая звезда на нашем ночном небе — Сириус — двойная звезда: в ее состав входит белый карлик. Голубые карлики. Этот тип звезд гипотетический. Голубые карлики эволюционируют из красных карликов перед тем, как произойдет выгорание всего водорода, после чего они, предположительно, эволюционируют в белые карлики. Жёлтые карлики Жёлтые карлики — тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000—6000 K. Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет.
После того, как сгорает весь запас водорода, звезда во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант. Примером такого типа звёзд может служить Альдебаран. Оранжевые карлики Оранжевые карлики — это звёзды, занимающие промежуточное положение между красными карликами главной последовательности класса M и жёлтыми карликами класса G. Оранжевые карлики имеют массы от 0,5 до 0,8 солнечных масс и эффективную температуру 3900-5200 K.. Средняя светимость оранжевых карликов — от 0,1 до 0,6 солнечных светимостей. Коричневые карлики Коричневые карлики — очень холодные космические объекты, немного крупнее Юпитера. Эти тела возникают из звезд, которые не входят в главную звездную последовательность.
После прекращения в их недрах реакций термоядерного синтеза они относительно быстро остывают. И становятся похожими на планетоподобные тела; светимость их очень слабая.
Если раньше образование сверхновой через слияние двух белых карликов было только теорией, то теперь обнаружена реальная пара таких звезд, отмечают ученые. Специалисты говорят, что эта пара самая массивная из всех известных.
Ранее астрономы опубликовали видео темной стороны Луны.
Они светятся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет. Представления о жизненном цикле белых карликов сегодня претерпели изменения Телеграф рассказывал об исследованиях астрономов из обсерватории Арма и Университета Западного Онтарио. Проведя спектрополяметрический обзор всех белых карликов в пределах 20 парсеков от Солнца, ученые доказали, что, остывая и ослабевая, эти звезды все же еще не умирают.
Для сравнения: радиус в Юпитера в 11,2 раза больше земного, Сатурна — в 9,5 раз. При этом звезда вмещает в себя примерно треть массы Солнца, так что весит в 350 раз больше Юпитера. Он крупнее своего партнера и богат углеродом и кислородом. Белые карлики — финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую.
Красные карлики – шанс для жизни
Кстати, впервые объект был замечен еще в 2011 году астрономами Калифорнийского технологического института США. Однако проанализировать его удалось только сейчас, для чего использовалась сеть наземных телескопов, установленных в Австралии и Южной Африке. Радиус открытой звезды составляет от 0,65 до 0,95 радиуса Юпитера. Ее масса пока еще точно не определена. Однако ученые предполагают, что эта звезда массивнее Юпитера от четырех до 44 раз. Для сравнения, Солнце в 1000 раз массивнее Юпитера.
Тем не менее, астрономы ищут такие системы. Парные коричневые карлики, взаимодействующие со звездой-компаньоном, могут помочь нам точнее измерить их параметры и лучше понять их формирование и эволюцию. Последующие исследования с использованием различных наборов данных, в том числе данных телескопа Гайя, позволили получить точные измерения системы и подтвердить её характеристики. Иллюстрация диапазонов масс космических объектов. Коричневый карлик, напротив, находится на грани верхнего предела массы этих малоизученных объектов: его радиус примерно равен радиусу Юпитера, но масса в 80,1 раза больше его массы.
Другие свойства позволяют предположить, что оба объекта довольно старые, что вызывает вопросы о том, как они оказались там, где они сейчас. Эль-Бадри и его коллеги полагают, что когда-то оба объекта были значительно больше, чем сейчас, что означает, что когда-то они были удалены друг от друга на расстояние по меньшей мере в 5 раз большее.
Однако астрономы считают, что это, вероятно, не планета, а коричневый карлик, потому что их намного больше, чем планет, пишет Daily Mail. Новость прокомментировал для "ВМ" Владимир Курт, заведующий отделом физического института имени Лебедева Академии наук: — Эта звезда очень маленькая. В ней 10 масс Юпитера всего, то есть этот карлик - в сотни раз меньше массы солнца. При такой маленькой массе — не идут ядерные реакции. Поэтому такие звезды не греются. А температура у нее определяется тем, что они сжимается. Как всякий газ, когда он сжимается — он немного греется.
Совсем немного.
Однако коричневый карлик велик для своей категории. Его радиус примерно такой же, как у Юпитера, хотя его масса в 80,1 раза больше.
Данные также показали, что звёзды продолжат сближаться. Поскольку у коричневого карлика более сильная гравитация, он в конечном итоге начнёт «красть» материал у красного карлика.
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
Самыми быстровращающимися объектами Вселенной считаются нейтронные звезды. Они являются очень плотным звездным остатком, который в основном состоит из нейтронов — частиц, которые входят в состав атомных ядер, и не имеют электрического заряда. Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. Они светятся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок K.
Одна половина его поверхности состоит из водорода, обратная — из гелия, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature. Белые карлики — «тлеющие», но весьма горячие остатки не очень массивных звезд, которые сожгли свое термоядерное топливо и обречены на медленное затухание. Обычно в конце эволюции звезды наподобие Солнца раздуваются до стадии красного гиганта, после чего внешняя оболочка сдувается, и остается типичный белый карлик — углеродно-кислородное ядро, иногда с небольшим включением более тяжелых элементов, окруженное горячей оболочкой из газа. Моделирование показывает, что Солнце проэволюционирует до фазы белого карлика примерно через 5 млрд лет.
Из-за практически бесконечного срока существования в Галактике остается очень много таких объектов, которые создают двойные системы. При вращении в паре такие белые карлики могут приближаться до соприкосновения и тогда вспыхивать сверхновой звездой типа Ia. Но при взрыве белые карлики не разрушились, а образовали новый звездный объект, который окружен плотным облаком газа и пыли. Его исследованием занималась команда ученых, которую возглавила Лидия Оскинова, астроном Потсдамского и Казанского университетов. Систему обнаружили в 2019 году.
При этом температура их поверхности составляет в своем большинстве от 5 до 6 тысяч градусов по Кельвину. Наиболее ярким и известным нам представителем из числа желтых карликов является наше Солнце. Кроме Солнца, среди ближайших к Земле желтых карликов стоит отметить: Две компоненты в тройной системе Альфа Центавра , среди которых Альфа Центавра А по спектру светимости аналогично Солнцу , а Альфа Центавра В — типичный оранжевый карлик класса К. Расстояние до обеих компонент составляет чуть более 4-х световых лет. Оранжевый карлик - звезда Ран, она же Эпсилон Эридана , с классом светимости К. Расстояние до Рана астрономы оценили примерно в 10 с половиной световых лет. Двойная звезда 61 Лебедя, удаленная от Земли на чуть более 11 световых лет.
Обнаружен рекордсмен среди затменных двойных белых карликов
В результате данный белый карлик спонтанно взорвется или превратится в нейтронную звезду-пульсар. двумя очень разными типами астрономических объектов. В зависимости от общей массы, система стать сверхновой звездой или объединиться в один тяжелый белый карлик, как в случае с WDJ0551+4135. Телескоп TESS нашел крупный коричневый карлик с массой 77 Юпитеров. Используя 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик (США), астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из пары белых карликов.
Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути
Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. двумя очень разными типами астрономических объектов. Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца.
У карликовой звезды нашли две суперземли
Радиус звезды J0526B всего в 7 раз больше земного. Для сравнения: радиус в Юпитера в 11,2 раза больше земного, Сатурна — в 9,5 раз. При этом звезда вмещает в себя примерно треть массы Солнца, так что весит в 350 раз больше Юпитера. Он крупнее своего партнера и богат углеродом и кислородом.
При этом звезда вмещает в себя примерно треть массы Солнца, так что весит в 350 раз больше Юпитера. Он крупнее своего партнера и богат углеродом и кислородом. Белые карлики — финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую. Оба объекта вращаются вокруг друг друга каждые 20,5 минуты, что является рекордно коротким периодом для двойных звездных систем.
Для микролинзирования, которое проводилось в 2010 году, потребовалась сеть телескопов, и хотя эти данные рассказали команде о массе звезды и ее экзопланеты, они не дали прямого изображения. Итак, несколько лет спустя команда отправилась в обсерваторию Кека на Гавайях, в которой находится один из крупнейших оптических телескопов в мире, чтобы попытаться наблюдать саму звезду. Команде пришлось подождать, пока соединение которое позволило микролинзирование закончилось, и две звезды разошлись в небе достаточно далеко друг от друга, чтобы они могли четко рассмотреть каждую, что позволило бы определить, насколько они яркие и большие. По данным микролинзирования, команда получила «очень четкое указание на то, что есть планета с массой Юпитера со звездой». Но, что удивительно, с помощью обсерватории Кека они не смогли обнаружить звезду. Телескоп должен был быть достаточно мощным, чтобы увидеть любую типичную звезду на таком расстоянии. В конце концов они поняли, что тот факт, что они не могут обнаружить звезду, не был неисправностью оборудования - это означало, что звезда была слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть. Осталось лишь несколько объяснений.
Этот объект не соответствует уже известным характеристикам. Более того, его обнаружение во многом было случайностью. Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters. Он очень слабый в некоторых длинах волн, что говорит о температуре ниже точки кипения воды. Из этого следует, что объект довольно старый. При этом в других длинах волн «Несчастный случай» светится ярче. А это уже предполагает более высокую температуру. Ученые решили объяснить это противоречие и обратилась к другому инфракрасному диапазону длин волн. Однако наземная обсерватория Кека, расположенная на пике горы Мауна-Кеа на Гавайях, не обнаружила этого объекта. Это еще раз подтвердило низкую температуру «Несчастного случая». Другим ключом к разгадке могло стать расстояние обнаруженного объекта от Солнечной системы — его слабость могла бы объяснить дальность расположения.
«Уэбб» нашел самую маленькую «звезду-неудачницу»
Есть подозрения, что количество коричневых карликов во Вселенной может быть близко к количеству обычных звезд. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. «Жэньминь жибао он-лайн»: китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики с высоким содержанием лития. Данные показали, что две звезды вращаются друг вокруг друга с периодом 1,9 часа — это самая тесная близость, зарегистрированная у коричневого карлика. Она вращается вокруг красного карлика, а температура на ней кардинально меняется в течение 35 дней.
Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
Ультрахолодные карлики — звезды настолько холодные, что практически не излучают видимого света, и увидеть их можно лишь в инфракрасном диапазоне. В результате слияния двух белых карликов образовалась эта странная зелёная звезда. Однако открытие газового гиганта в системе красного карлика TOI-5205 разрушило устоявшиеся представления: Планета TOI-5205b всего в четыре раза меньше своей звезды. Желтые карлики – это, как правило, звезды средней массы, светимости и температуры поверхности. Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы. Звезда стала одной из 6,5 тысяч белых карликов и субкарликов, обнаруженных по материалам 12-го выпуска данных SDSS (Data Release 12).
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
Впрочем, океаны могут распределять часть тепла, создавая достаточно стабильные условия. Конечно, если планета не потеряет всю воду из-за высокой температуры. Тогда ее едва ли можно назвать популярным местом для проведения последних дней. К сожалению, большинство красных карликов имеют варьирующееся выделение энергии. Это может приводить к замерзанию океанов.
А солнечные бури могут удваивать яркость в течение минут, уничтожая атмосферу планет и делая их непригодными для жизни. В общем, условия суровые. Alena Aenami Все подходит к концу Несмотря на все сложности, продолжительность жизни красных карликов делает — главное преимущество. Достаточно стабильный красный карлик может поддерживать комфортные условия для планеты.
Жизнь на Земле существует уже около 4 миллиардов лет, и у нас есть еще миллиард, прежде чем Солнце станет слишком горячим для комплексных форм жизни на планете. Тогда мы погибнем или будем вынуждены искать новый дом. И таймер этот уже тикает. Потенциально, красный карлик может уберечь нас на триллионы лет.
А это уже около 4 миллиардов потенциальных локаций. Но нам необязательно ограничивать себя только Землеподобными планетами. Вокруг красных карликов могут вращаться газовые гиганты с лунами, на которых возможна жизнь. Или супер-Земли.
Во-первых, диаграмма давала возможность, зная лишь видимую светимость и спектр, грубо оценивать расстояние до звёзд, слишком далёких для применения метода годичного параллакса. Во-вторых, помимо главной последовательности, на диаграмме отчётливо виднелось ответвление. А если присмотреться, то и не одно. Некоторые светила не желали подчиняться общему правилу возрастания яркости с температурой. С тех пор астрономия и астрофизика с увлечением ищут объяснение видимой на диаграмме картине. И сейчас уже можно сказать, что главную последовательность образуют «правильные» звёзды, синтезирующие гелий. Для такого объекта характерна твёрдая сердцевина из «металлического» водорода, разделённая на внутреннее ядро, в котором протекают термоядерные реакции, и зону лучистого переноса, сквозь которую выделенная энергия с огромным трудом чёрный водород непрозрачен и почти не проводит тепло достигает зоны конвекции. Последняя тоже состоит из ионизированного водорода, но уже жидкого, хоть и плотного, как ртуть.
Этот слой находится в постоянном упорядоченном движении: раскалённые массы поднимаются вверх, охлаждённые опускаются вниз, к ядру. Жар зоны конвекции питает тонкий излучающий слой — фотосферу, — бурный сияющий океан. Также звезда имеет и обычную газовую оболочку, именуемую хромосферой. Обычно это или молодые, ещё формирующиеся звёзды, или старые, умирающие. Как правило, такие скопления неустойчивы, ведь сила тяготения к общему центру масс ничтожна, а скорость частиц облака оказывается выше второй космической. Но газ постоянно остывает, движение молекул замедляется, и неустойчивость может сменить знак. Такая туманность начинает сжиматься, и этот процесс гравитационный коллапс уже необратим. Температура в облаке начинает расти, но часть выделяющейся энергии уносится излучением, и внутреннее давление не может компенсировать растущую гравитационную силу.
Образование новых звёзд в галактиках происходит неравномерно. Новорождённые гиганты быстро взрываются, рассеивая галактический газ, после чего галактика остывает три-четыре миллиарда лет. На картинке «взорвавшаяся галактика» М82 Наше Солнце впервые засияло, будучи ещё протозвездой — коллапсирующей туманностью. Единственным источником энергии в тот момент было гравитационное сжатие, то есть превращение потенциальной энергии падающих к общему центру пылинок в кинетическую, а значит и тепловую энергию. Засияло оно холодным, малиновым цветом, но неслабо, так как по размеру соответствовало современной орбите Марса, что обеспечивало колоссальную излучающую поверхность. Затем наше светило вошло в бурную стадию молодой звезды. В сердцевине центрального утолщения размером с орбиту Меркурия, окружённого холодным пылевым диском, материя уже спрессовалась до жидкого состояния, но давление ещё не достигло необходимого для запуска термоядерных реакций уровня. Тем не менее, водород время от времени «вспыхивал», так как неравномерность осаждения вещества из диска создавала эффект имплозии — столкновения ударных волн, направленных от периферии к центру.
Детонации в свою очередь порождали встречную ударную волну, срывающую и выталкивающую в пустоту внешние оболочки звезды. Но гравитация каждый раз торжествовала, и сжатие возобновлялось. Лишь когда водород в ядре формирующейся звезды перешёл в «металлическую фазу», протекание термоядерных реакций стало непрерывным. С этого момента выделение энергии смогло уравновесить потери на излучение, и сжатие почти прекратилось. Четыре с половиной миллиарда лет назад наше Солнце достигло зрелости, вступив на главную последовательность. Судьбы светил Классификация звёзд в астрономии традиционно проводится на основании спектра излучения — единственной характеристики, которую можно измерить непосредственно. Абсолютная светимость и масса звезды вычисляются уже на её основе. Вся эта сортировка по «цветам», «ветвям» и «трекам» кажется невразумительной для неспециалиста — и неудивительно.
Ведь в реальности спектр — характеристика вторичная, меняющаяся с возрастом и зависящая от массы звезды. Величественную картину космоса проще расшифровать, предварительно поставив с ног на голову. Свойства и судьбы солнц определяются принадлежностью к одной из девяти «весовых категорий». Облако газа и пыли вокруг коричневого карлика иллюстрация Бурые карлики — самые лёгкие из светил. Лишь недавно стало известно, что тела массой 0,012 — 0,077 солнечных или от 12 до 77 «юпитеров» можно считать настоящими звёздами, обладающими термоядерным источником энергии. Давления в их недрах недостаточно для запуска синтеза гелия, но его хватает для протекания реакций с самым низким порогом. Термоядерным горючим для коричневых карликов служат дейтерий и литий. Бурые карлики изображён T-карлик не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд.
Планеты на орбитах бурых карликов уже обнаружены, но может ли там кто-то обитать — вопрос Тем не менее, отличия бурых карликов от звёзд главной последовательности велики. Температура и светимость более крупных звёзд постоянно возрастают по мере того, как водород превращается в более плотный гелий и давление в ядре увеличивается. Когда запасы горючего истощаются окончательно, карликовая звезда превращается в увеличенный аналог Юпитера.
Но именно данные, полученные с помощью обсерватории Кека на Гавайях, раскрыли необычный спектр звезды, то есть её характерный химический отпечаток: одна сторона водород, другая гелий.
Кайаццо и её соавторы полагают, что это может быть белый карлик, пойманный в процессе редкого перехода от водородной к гелиевой поверхности. Однако это не объясняет, почему одна сторона карлика переходит в другую быстрее, чем это происходит в обратную сторону. В настоящее время у астрономов есть две гипотезы объяснения этого странного явления, обе связаны с магнитными полями. Одна из них предполагает, что магнитное поле Януса может быть асимметричным.
Поэтому, если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне будет меньше смешивания и, следовательно, больше водорода», — говорит Кайаццо. Возможно, гелиевая сторона Януса выглядит такой пузырчатой потому, что конвекция удалила тонкий слой водорода на поверхности, обнажив находящийся под ним гелий. Другая гипотеза заключается в том, что магнитные поля звезды могут менять давление и плотность атмосферных газов. Мы не знаем, какая из этих теорий верна, но мы не можем придумать другой способ объяснения асимметричных сторон без магнитных полей», — говорит соавтор Джеймс Фуллер James Fuller , теоретический астрофизик из CIT.
В конце концов они поняли, что тот факт, что они не могут обнаружить звезду, не был неисправностью оборудования - это означало, что звезда была слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть. Осталось лишь несколько объяснений. Но наблюдение с помощью микролинзирования показало, что объект должен быть меньше массы нашего Солнца, и нет никакого известного способа, чтобы черная дыра или нейтронная звезда образовали такие маленькие, поэтому белый карлик был, безусловно, лучшим объяснением. По словам Блэкмана, в будущем команда надеется наблюдать за белым карликом напрямую с помощью космических телескопов Хаббла или Джеймса Уэбба, которые «видят достаточно глубоко в небе, чтобы мы могли напрямую смотреть на свет белого карлика. Во-первых, это редко. По словам Блэкмана, это первый раз, когда микролинзирование было использовано для обнаружения белого карлика, и это только пятый белый карлик, который когда-либо был обнаружен с экзопланетой. И как окно в наше будущее, ни один из других белых карликов не может служить убедительной солнечной заменой.
По словам Блэкмана, две экзопланеты очень близки к своим белым карликам - это лишь часть расстояния, на котором Меркурий вращается вокруг нашего Солнца.