Астрономы обнаружили коричневый карлик, который примерно в 80 раз массивнее Юпитера и вращается вокруг красной звезды M-класса TOI-5375. Исследователи вычислили, что температура звезды составляет порядка 6,3 тысячи ˚C, что относит ее к категории кристаллизующихся белых карликов. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. В зависимости от общей массы, система стать сверхновой звездой или объединиться в один тяжелый белый карлик, как в случае с WDJ0551+4135.
Как появляются звезды типа белый карлик
*Белые карлики — это компактные сверхплотные объекты, в которые превращаются звёзды после потухания. Следовательно, The Accident, вероятнее всего, более чем в два раза старше других известных коричневых карликов.-0. По мере старения звезды раздуваются, превращаясь в красные гиганты, после чего их внешний материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные добела карлики. Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы. Всё о Дзене Вакансии Все статьи Все видео Все каналы Все подборки Все видеоигры Все фактовые ответы Все рубрики новостей Все региональные новости Все архивные новости.
Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет
На кадрах видны кратеры разных размеров и форм. На самом деле спутник нашей планеты выглядит не так, как мы видим с Земли.
Астрономы идентифицировали небесное тело методом транзитной фотометрии — когда планета проходит на фоне своей звезды, у последней уменьшается яркость. Благодаря этому ученые могут измерить точный орбитальный период планеты. Используя другие наблюдения, астрономы могут определить диаметр, плотность планеты и даже состав атмосферы. Ученые намерены продолжить наблюдения и изучение планеты TOI-2257 b. Они также надеются получить новые данные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб».
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. Другая любопытная особенность этих светил — неполная ионизация вещества. В их атмосферах присутствуют соединения кислорода и водорода: главным образом угарный газ и метан.
Об открытии сообщается в статье, опубликованной 4 мая на сервере препринтов arXiv. Коричневые карлики являются промежуточными объектами между планетами и звездами, занимая диапазон масс между 13 и 80 массами Юпитера 0,012 и 0,076 масс Солнца.
Предположительно обнаружен никогда ранее не наблюдавшийся космический объект - "чёрный карлик"
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.
Однако есть путь, по которому эти ELM-звёзды могли бы формироваться, не нарушая при этом фундаментальных законов. Для этого им нужна звезда-компаньон. Дело в том, что сами по себе ELM-карлики возникнуть не могут — на их формирование ушло бы слишком много времени — больше, чем возраст Вселенной. А вот присутствие звезды-пары ускорило бы этот процесс: её гравитационная тяга избавила бы звезду от энергии и вещества, и та бы успешно превратилась в ELM-объект.
До недавнего времени такая схема развития ELM-звезды оставалась гипотетической.
Обычно собственными глазами увидеть события, которые приводят к взрыву звезд, астрономам удается крайне редко. Для нас это по большей части по-прежнему остается секретом». Одно из последних наблюдений все же позволило проследить и получить первые визуальные подтверждения того, как проходит жизнь звездной системы до и после классической новы. Варшавский телескоп в обсерватории Las Campanas, с помощью которого астрономы наблюдали за взрывом новы За шесть лет наблюдений до событий появления новы астрономы отметили, что звездная система V1213 Cen периодически становилась ярче из-за вспышек карлика. Во время этих кратковременных событий на поверхность белого карлика оседали небольшие запасы водорода. Согласно Мрозу, периодичность и разность в яркости этих вспышек может говорить о том, что передача водорода белому карлику была нестабильной и в то же время малообъемной. Тем не менее, когда произошел основной взрыв, характер звездной системы несколько изменился. Водород соседней звезды по-прежнему забирается белым карликом. Однако соседняя звезда получила мощнейшую дозу излучения во время взрыва, что заставило ее несколько увеличиться в размерах.
Интенсивность синтеза в гипергигантах такова, что давление излучения сразу же начинает изгонять водород из гравитационной ямы, в глубине же он полностью выгорает прежде, чем звезда окончательно сформируется, перестав быть «молодой». Наработанный гелий, в свою очередь, сразу включается в процесс горения. Затем в глубине ядра детонирует углерод… Но это лишь «псевдосверхновая». Сбросив в пространство остатки водорода и потеряв три четверти начального вещества, гипергигант превращается в сравнительно стабильную ведь с потерей массы снижается и давление в недрах звезду Вольфа-Райе — пылающий шар, состоящий по большей части из гелия. Температура фотосферы звезды может быть очень высока, но наблюдателю она кажется багровой.
Образующийся при сгорании гелия углерод заполняет хромосферу поглощающими свет тучами сажи. Завершается карьера гипергиганта впечатляющим взрывом гиперновой, лишь вдесятеро менее мощным, чем в случае коллапса нейтронной звезды в кварковую. Природа этого взрыва неизвестна, результатом же оказывается образование чёрной дыры в 5—15 солнечных масс. Все звёзды Масса предопределяет судьбу звезды не полностью. Влияние на эволюцию светила могут оказывать скорость вращения или взаимодействие с другими телами.
Обмен веществом в двойных системах практически неизбежен. Встречаются и переменные типа W Большой Медведицы — пары настолько тесные, что звёзды в них сливаются в единое гантелеобразное тело. В плотных же скоплениях не редки «голубые отставшие» звёзды, получившие дополнительный водород, поглотив один из компонентов «кратной» системы. Отдельную категорию составляют звёзды химически-пекулярные необычные — углеродные, бариевые, ртутно-марганцевые, а также «кремниевые» Ar-звёзды и Amзвёзды, в спектре которых усилены линии сразу нескольких тяжёлых металлов. Конечно же, «ртутные» звёзды состоят отнюдь не из ртути.
Доля этого металла в их массе не выше, чем в составе большинства прочих светил. Просто некие факторы — обмен массой, замедленное вращение, слишком сильное магнитное поле — таким образом влияют на движение вещества в конвективной зоне, что в фотосферу попадают тяжёлые химические элементы, которые в нормальной ситуации должны «тонуть». Ахернар — в полтора раза сплющенная бешеным вращением бело-голубая звезда в семь раз массивнее Солнца. Лёгкие гиганты не оставляют после себя достаточно плотное облако, тяжёлые же — взрываются в конце эволюции В современном космосе взрывы сверхновых — самые масштабные и, следовательно, наиболее интересные с точки зрения науки события. Проблема лишь в том, что из четырёх катастрофических процессов, объединяемых под названием «сверхновая», научное объяснение имеет только один, самый слабый, — термоядерная детонация углерода на белом карлике.
События, предшествующие рождению нейтронной звезды, понятны лишь в общих чертах. При синтезе железа из кремния выделение энергии ничтожно, а давление излучения не позволяет остановить дальнейшее сжатие звезды. Ядра же железа, сливаясь, порождают ещё более тяжёлые, а затем и сверхтяжёлые и нестабильные элементы. И тут-то пресловутый конфликт теории относительности и квантовой механики переходит в фазу силового противостояния. Гигантское ядро должно немедленно распасться… а ему некуда!
Гравитационное сжатие вынуждает материю принимать состояния, запрещённые с точки зрения квантовой механики… Из самых общих соображений ясно: что-то будет! Но что конкретно? Язык математики бессилен описать столкновение непреодолимой силы с несокрушимым препятствием. Или коллапс нейтронной звезды. Конечно, превращение нуклонов в кварк-глюонную плазму вполне возможно.
В первые сто секунд после Большого взрыва случалось ещё и не такое! Но где Большой взрыв, а где нейтронная звезда с её смешными с позиций физики высоких энергий миллионами кельвинов? Гипотеза, впрочем, всё равно считается убедительной. Ибо альтернативные пути получения такого же количества лучистой энергии подразумевают что-то вроде столкновения обычной звезды со звездой из антиматерии. А это уже перебор даже с точки зрения астрофизиков, способных воображать самые невероятные процессы.
Если слабые «углеродные» сверхновые производят преимущественно кремний и кислород, то более мощные «нейтронные» обогащают галактический газ в первую очередь железом и никелем Наконец, с образованием чёрных дыр тоже не возникает вопросов — но лишь при рассмотрении проблемы на упрощённом уровне «сферического коня в вакууме». Современные модели гравитационного коллапса, включая и самые экстравагантные, трактуют материю как бесконечно сжимаемый идеальный газ. А чтобы вторая космическая скорость сравнялась со скоростью света и возник горизонт событий, плотность тела массой 3 — 15 солнечных должна превысить плотность гипотетической кварковой звезды, вещество которой ведёт себя как несжимаемая жидкость… И ничего, если бы проблема ограничивалась этим. Увы, при коллапсе сверх- и гипергигантов кварковая материя сжиматься не может даже теоретически. Ибо не образуется.
Иначе взрывалось бы на пару порядков сильнее. Странно ли, что необъяснимые и даже невозможные с точки зрения науки объекты всё-таки видны? Для астрономии это норма.
Предположительно обнаружен никогда ранее не наблюдавшийся космический объект - "чёрный карлик"
Недавно он увидел две экзопланеты в системе звезды TOI-1266. По сравнению с планетами в нашей Солнечной системе, планеты TOI-1266 b и c находятся намного ближе к своей звезде — им требуется всего 11 и 19 дней соответственно, чтобы сделать полный оборот вокруг нее. Однако, поскольку их звезда намного холоднее, чем Солнце, на планетах температуры тоже не очень экстремальные: на дальней TOI-1266 c температура почти такая же, как на Венере хотя она в семь раз ближе к своей звезде, чем Венера к Солнцу. Две планеты имеют одинаковую плотность. Ученые предполагают, что, возможно, планеты наполовину состоят из скалистого и металлического материала, на наполовину из воды. По скалистости они схожи с Землей или Венерой.
В условиях экстремальной плотности, как в белых карликах, все возможные состояния электронов заполняются, создавая силу, противостоящую дальнейшему сжатию звезды. Чем больше масса белого карлика, тем меньше его размер, поскольку ему необходимо создать достаточное внутреннее давление для поддержания всей этой массы. И поскольку поверхностная гравитация звезды в 100 000 раз превышает гравитацию Земли, более тяжёлые атомы в её атмосфере опускаются, оставляя на поверхности более лёгкие атомы. Поэтому атмосфера белых карликов обычно состоит из чистого водорода или чистого гелия. Вот почему последнее открытие белого карлика так интересно.
ZTF проводит роботизированные обзоры ночного неба, ища объекты, которые вспыхивают или меняются в яркости: сверхновые, звёзды, поглощаемые чёрными дырами, а также астероиды и кометы. 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.
Однако признаки такого перехода обнаружили недавно Александр Веннер Alexander Venner и его коллеги из Университета Южного Квинсленда, причем сравнительно недалеко от Земли. Остывание белого карлика должно сопровождаться кристаллизацией его вещества. Атомы углерода и кислорода перестают свободно течь и выкладываются в упорядоченную решетку, в состояние с меньшей энергией. Этот процесс идет с выделением тепла, дополнительно замедляя охлаждение белого карлика. В результате его температура не должна соответствовать реальному возрасту. Несколько лет назад массовый обзор белых карликов подтвердил, что многие из них намного горячее, чем должны быть. Подобную картину наблюдали астрономы и в системе HD 190412, находящейся от нас на расстоянии чуть больше сотни световых лет.
Credit: ESA and NASA Предполагается, что такие дуэты на очень тесных орбитах, потенциально являющиеся источниками гравитационных волн, относительно распространены, однако для астрономов они остаются практически неуловимыми, и на сегодняшний день обнаружено лишь несколько таких систем. Рекордсмен среди двойных белых карликов К счастью, недавно стартовавший обзор, который ведется с использованием телескопов Паломарской обсерватории США и Национальной обсерватории Китт-Пик, меняет эту ситуацию. Каждую ночь 1,2-метровый телескоп в Паломарской обсерватории сканирует небо в поисках объектов, которые движутся, мерцают или иным образом изменяют яркость. Затем, с целью выявления короткопериодических затменных двойных систем, за самыми многообещающими кандидатами начинает «слежку» 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик с установленным инструментом KPED, который предназначен для измерения скорости и степени изменения яркости источников. Национальная обсерватория Китт-Пик.
Могут ли звезды стать планетами?
Сверхмассивный белый карлик Gaia EDR3 покинул звездное скопление Гиад, расположенное в созвездии Тельца. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. Коричневые карлики иногда называют «неудачными звездами», так как они образуются как звезды в результате гравитационного коллапса, но никогда не набирают достаточно массы. Белые карлики – финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую. В зависимости от массы исходной звезды это может быть белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра. Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца.
Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной
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.
Астрономы не знают, как они туда попали.
После образования белых карликов более тяжелые элементы опускаются в их ядра, а легкие элементы, в том числе и водород, поднимаются на поверхность. Но по мере остывания белых карликов происходит смешение материалов. В некоторых случаях водород смешивается с внутренним веществом и разбавляется так, что гелий начинает преобладать. Однако смешиванию материалов могут препятствовать магнитные поля. Если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне смешивание будет слабее — следовательно, там будет больше водорода. Другая теория, предложенная исследователями, также связана с магнитными полями.
В этом случае предполагается, что поля изменяют давление и плотность атмосферных газов.
Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. На сегодня уже открыто несколько планет вблизи оранжевых карликов, хотя и за пределами обитаемых зон. Еще нет комментариев, станьте первым коментатором! Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
Наука Астрофизики нашли коричневый карлик, масса которого близка к крошечной звезде. Препринт исследования опубликован на портале arXiv. Ему немного не хватило массы, чтобы стать звездой.
Красный карлик станет последним домом для жизни во Вселенной
«Жэньминь жибао он-лайн»: китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики с высоким содержанием лития. Смотрите видео онлайн «Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики» на канале «Сергей Чумаков. По мере старения звезды раздуваются, превращаясь в красные гиганты, после чего их внешний материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные добела карлики.
Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению
J1912—4410 размером с Землю, а массой сравнимо с Солнцем. При этом он намного холоднее Солнца, и окружён невероятно сильным магнитным полем, как у всех пульсаров. Он вращается вокруг своей оси в 300 раз быстрее, чем Земля. Каждые 5,5 минут он выбрасывает в космос вещество.
Это и придаёт белому карлику сходство с пульсаром. Однако, несмотря на некоторые из этих характеристик, J1912—4410 определённо не нейтронная звезда. Она ведёт себя как пульсар, но выглядит как белый карлик.
Этот недавно открытый белый карлик-пульсар — второй известный подобный объект в галактике. Первый называется AR Sco, он был обнаружен в 2016 году.
Ученые предполагали, что если белый карлик окажется пульсаром, то он должен быть очень холодным для звезды и находиться чрезвычайно близко к имеющемуся спутнику. В данном случае прогноз полностью оправдался: погибшая звезда холоднее 13 000 Кельвинов, имеет частоту вращения около пяти минут, а гравитационное притяжение белого карлика оказывает сильное влияние на спутника. Магнитные поля белых карликов могут быть более чем в миллион раз сильнее магнитного поля Солнца, и модель динамо помогает объяснить почему. Ранее космический телескоп «Уэбб» обнаружил коричневого карлика, который всего в три-четыре раза массивнее Юпитера.
По словам ученых, объяснить образование столь небольшого объекта даже теоретически достаточно сложно.
Процесс производит так много энергии на поверхности белого карлика, что это запускает ядерный синтез в оболочке звезды, посылая ударную волну глубоко в ее ядро, что приводит к детонации. Наша галактика, вероятно, запустила в межгалактическое пространство более 10 млн таких звезд, предполагают исследователи. Несмотря на изобилие этих мощных сверхновых, доказательства того, что они «выстреливают» белыми карликами словно пулями, по-прежнему трудно найти. Астрономы все-таки выяснили, что белые карлики, почти полностью состоящие из кислорода и углерода, стали продуктами взрыва, лишившего их гелия и водорода. По оценкам ученых, сверхновые D6 могут составлять половину всех сверхновых типа Ia, но, чтобы знать это наверняка, придется поискать побольше звезд, проносящихся через космос, пишет Live Science.
Сейчас астрофизики смоделировали её магнитное поле и поняли: якобы видимая траектория и скорость белого карлика — результат его чрезвычайно мощного магнетизма.
Ранее мы сообщили, что в России ПДД доработают с учётом летающих по городам автомобилей.
Обнаружен рекордсмен среди затменных двойных белых карликов
| Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты? | Оранжевых карликов примерно в два раза больше, нежели желтых солнцеподобных звёзд: 13% против 6%. |
| Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет | ИА Красная Весна | Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. |