Субкоричневые карлики излучают очень мало света по сравнению со звездами, поэтому инфракрасные инструменты JWST очень важны для этого исследования. Обнаружить звезды удалось в центре планетарной туманности Henize 2-428, что в созвездии Орла, пишут РИА «Новости». Онлифанщица-карлик с двумя вагинами рассказала об особом правиле их использования. Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. Астрономы говорят, что найденный крошечный белый карлик, названный ZTF J1901+1458, родился как раз из пары двух "постаревших" звезд.
Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды
Теперь звезду называют красным гигантом. Эта стадия красного гиганта длится около 1 миллиарда лет. Во время этой фазы звезда пытается произвести больше энергии, чтобы остаться в живых благодаря сложным ядерным реакциям, которые расходуют содержащийся в ней гелий. Эти реакции могут поддерживать звезду только временно. Постепенно эти реакции начинают становиться нестабильными, поэтому звезда начинает терять еще больше своих внешних слоев. Звезды, подобные Солнцу, продолжают этот процесс до тех пор, пока не сбросят все слои и не обнажится ядро.
На этом этапе ее называют белым карликом, и она будет медленно охлаждаться и исчезать. Белый карлик Для звезды с массой, превышающей в 1,4 раза массу нашего солнца, ее первое ядро коллапсирует внутрь, а затем взорвется гигантским взрывом. Это называется взрывом сверхновой. Сверхновая выделяет такое огромное количество энергии, что может светить ярче, чем целая галактика в течение нескольких недель. Такой взрыв оставляет после себя либо нейтронную звезду, либо черную дыру.
Как образуются планеты? Когда формируется звезда, вокруг нее часто образуется диск из газа, пыли и обломков. Частицы пыли на этом диске - строительные блоки каменистых планет. Из-за гравитации и других сил эти частицы сталкиваются друг с другом. Если столкновение мягкое, эти частицы склеиваются.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока не образуются камни с немного большей массой.
Справа: оптическое и инфракрасное спектральное распределение энергии. Burdge, Jan van Roestel, Antonio Коричневые карлики уникальны тем, что их едва ли можно назвать звёздами — они больше похожи на светящиеся планеты.
Однако они достаточно велики, чтобы в их ядрах поддерживался термоядерный синтез, но остаются тусклыми, что затрудняет их обнаружение и изучение. Подобные открытия способствуют углублению понимания процессов звёздообразования и эволюции звёздных систем.
Credit: NASA Goddard Space Flight Center В этом отдаленном будущем самые крупные звезды будут только в 30 раз больше Солнца по массе, по сравнению с известными сегодня звездами, которые в 300 раз превосходят его по этому параметру. Предполагается, что и в среднем звезды будут намного меньше — примерно 40 масс Юпитера. По словам Адамса и Лафлина, в этом холодном и далеком будущем, после того как Вселенная вообще перестанет образовывать звезды, оставшиеся крупные объекты будут в основном белыми и коричневыми карликами, нейтронными звездами и черными дырами. Железная звезда Если Вселенная продолжит постоянно расширяться, как это происходит в настоящее время, то в конечном итоге она испытает своего рода «тепловую смерть», когда сами атомы начнут распадаться. К концу этой эпохи могут образоваться поразительно необычные объекты, одним из которых может быть железная звезда. По мере того как звезды будут непрерывно превращать легкие элементы в более тяжелые, в конечном итоге образуется необычайное количество изотопов железа — стабильного, долговечного элемента. Экзотическое квантовое туннелирование пробьет железо на субатомном уровне.
Этот процесс приведет к появлению железных звезд — гигантских объектов, почти полностью состоящих из железа. Однако такой объект возможен только в том случае, если протоны не будут распадаться, что является еще одним вопросом, на который люди не успеют ответить. Никто не знает, как долго будет существовать Вселенная, и наш вид почти наверняка не сможет засвидетельствовать последние дни космоса. Но если бы мы могли жить и наблюдать за небом еще триллионы лет, то, несомненно, стали бы очевидцами замечательных изменений.
Сама Вселенная слишком молода для этого, и возможно, что в ней до сих пор не появилось ни одного такого объекта. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Когда ресурсы для термоядерного синтеза заканчиваются, звезда умирает. Ее дальнейшая судьба зависит от массы; звезды средних размеров становятся белыми карликами. Они сбрасывают внешние оболочки, а ядро, которое больше не поддерживает внутреннее давление термоядерных реакций, коллапсирует. Возникший компактный и сверхплотный объект насыщен сравнительно тяжелыми элементами, такими как углерод, которые образовались во время прошлой жизни звезды. По звездным меркам, белые карлики тусклы, но продолжают излучать, постепенно рассеивая, тепло, пока не превратятся в черных карликов.
Китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики
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. В общей сложности, красные карлики могут насчитывать 60 миллиардов космических тел, куда можно перебраться. И это только в Млечном Пути.
Увы, даже красные карлики погасают. Смерть красного карлика через триллионы лет будет неприметной.
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.
В 1924 году Уолтеру Адамсу удалось получить спектр Сириуса В, и тогда обнаружилось, что температура на поверхности этой слабенькой звездочки вдвое выше, чем температура поверхности нашего Солнца. И это было очень удивительно. Что же такого удивительного было в спектре Сириуса B? Сами посудите: Количество энергии, излучаемой звездой, пропорционально четвертой степени температуры и квадрату радиуса звезды. И если бы Сириус В по размерам был подобен Солнцу, то должен был излучать в 16 раз больше, чем наше дневное светило. То есть быть такой яркой звездой, что его должно было хорошо быть видно с Земли даже без телескопа. А в реальности эта звезда едва видна даже в телескоп! Значит… Сириус В должен иметь значительно меньшие размеры, относительно Солнца. Какого же размер должна быть звезда, с температурой и светимостью Сириуса B? Оказалось, что её радиус его должен составлять около 10000 километров — чуть больше, чем радиус Земли!
Факт легко подтверждался расчетами, однако поверить в него было сложно. Что можно сказать в ответ на такое послание? Не болтай глупостей! Вырожденные звезды и вырожденное вещество Вскоре астрономам пришлось принять существование белых карликов как данность. Но, сначала их приняли просто как факт. И лишь полтора десятилетия спустя поняли, почему белые карлики имеют такие маленькие размеры и такую большую плотность. Что это значит? Любая звезда находится в равновесии, потому что в ней противоборствуют две равные силы: Сила тяжести Давление Все частицы вещества притягиваются друг к другу — действуют силы тяжести. Тяжесть стремится сжать звезду. Но звезда горяча.
Частицы в ней хаотически движутся, создавая газовое давление. Давление газа стремится звезду расширить. Температура на поверхности Солнца достигает 6 тысяч градусов, а в недрах — до 20 миллионов градусов! Обычное газовое давление тем больше, чем выше температура. В нормальных звездах, подобных Солнцу, давление газа способно уравновесить силу тяжести в любой точке звезды. Будь звезда чуть-чуть горячее, она стала бы расширяться газовое давление оказалось бы больше, чем сила тяжести , но при расширении она стала бы остывать, как и положено газу. Давление упало бы, и расширение прекратилось. В стационарных звездах обе силы находятся в строгом равновесии друг с другом. Но если сила тяжести существует в звезде всегда, то этого нельзя сказать о газовом давлении. Что же поддерживает температуру звезды?
Это был главный вопрос астрофизики; почему звезды светят? Гипотез по этому поводу выдвигалось много.
Астрономы обнаружили новую популяцию сверхбыстро движущихся звезд в галактике Млечного Пути. Среди них есть самая быстрая «убегающая» звезда в истории наблюдений. Звезду заметили вместе с тремя другими быстро движущимися звездами, которые, как считается, стали результатами сверхновой типа Ia — одного из самых сильных взрывов во Вселенной. Такие сверхновые происходят, когда две звезды, одна из которых разрушенный белый карлик, падают на орбиту вокруг друг друга. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали.
Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца. Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии около 137 световых лет от нас. Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0. говорит ведущий автор работы Кови Роуз. Солнце и другие не слишком крупные звезды заканчивают жизнь, превращаясь в белых карликов.
Китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики
Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов. Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца.
Китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики
Большинство из них открыто той же командой из Оклахомы. Потеря энергии на их испускание вынуждает вращающиеся звезды сближаться, излучая все больше и больше — вплоть до слияния. Не исключено, что волны от найденных карликов можно будет обнаружить техникой нашей эпохи. А вот что происходит со слившимися белыми карликами, масса которых остается недостаточной, чтобы превратится в черную дыру, сегодня неизвестно.
Несмотря на то, что на данный момент учёными выявлено довольно большое количество коричневых карликов, объекты, подобные только что обнаруженными, то есть вращающимися вокруг других звёзд, являются редкой находкой. Этому только что обнаруженному космическому объекту дали обозначение TOI-5375 b. Коричневый карлик сам по себе размером с Юпитер.
Образующаяся после их угасания нейтронная звезда массой около 2,5 солнечных нестабильна, и спустя неопределённый срок за взрывом сверхновой может последовать в 100 раз более мощная вспышка — гиперновая. Груда нейтронов сжимается в занимающий вдесятеро меньший объём шар кварк-глюонной плазмы — кварковую звезду. То, что творится в недрах голубых сверхгигантов массой от 30 до 80 «солнц», даже страшно представить. Эти звёзды вспыхивают как сверхновые уже спустя 30 миллионов лет после рождения. Образуется чёрная дыра. Наконец, голубые гипергиганты — светила высшей девятой категории — никогда не вступают на главную последовательность. Их светимость может превышать солнечную в миллион раз, а масса примерно в 500 раз. Но только на момент начала термоядерных реакций. 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.
При этом, имея размеры Земли, по массе он равен Солнцу, а судя по низкой температуре — он еще и очень стар. 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.
Красные карлики – шанс для жизни
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.
Двуликий карлик: астрономы нашли странную звезду, состоящую из гелия и водорода 21. Ученые впервые обнаружили белого карлика, состоящего с одной стороны из водорода, а с другой — из гелия. Поверхность звезды полностью меняется от одной половины к другой. Белые карлики — останки звезд, когда-то похожих на наше Солнце.
По мере старения звезды раздуваются, превращаясь в красные гиганты, после чего их внешний материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные добела карлики. К примеру, Солнце превратится в белый карлик примерно через 5 млрд лет. Новый белый карлик, названный Янусом в честь двуликого римского бога, был обнаружен Паломарской обсерваторией Калифорнийского технологического института.
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.
Обнаружена одна из самых редких звезд Млечного Пути — белый карлик-пульсар 18 декабря 2023 года, 09:56 Евгений Статецкий Обычно пульсар — это очень быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая ритмически выбрасывает в космос сгустки энергии. Но впервые за десятилетие астрономы обнаружили уникальный объект, который можно отнести к этому классу: пульсирующий с невероятной силой белый карлик, который самим своим существованием бросает вызов устоявшейся модели их появления. Открытие совершили практически одновременно сразу две независимые группы исследователей — из Университета Уорика и Потсдамского института астрофизики имени Лейбница.
Ничего подобного найденной ими системе не наблюдалось с 2016 года, а до этого вообще никогда. Дело в том, что особенностями пульсаров являются сильнейшее магнитное поле, которое отрывает заряженные частицы от поверхности звезды и ускоряет почти до скорости света, и чрезвычайно быстрое вращение.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
Кривая блеска карликовой новой HT Кассиопеи во время вспышки 4 ноября 2010 года: отчётливо видны спады во время затмения «горячего пятна» и подъёмы, производимые аккреционным диском Карликовые новые являются тесными двойными системами, состоящими из карлика или субгиганта спектрального класса К-М, истекающее вещество с которого заполняет его полость Роша , а также белого карлика, окружённого аккреционным диском. Орбитальный период системы находятся в диапазоне от 0,05 до 0,5 дней. Обычно наблюдаются лишь небольшие, в некоторых случаях быстрые, колебания света, но время от времени яркость системы быстро возрастает на несколько величин, а после, на интервале от нескольких дней до месяца и более, возвращается в исходное состояние. Интервалы между двумя последовательными вспышками для данного типа звёзд могут сильно различаться, но каждая звезда характеризуется некоторым средним значением из этих интервалов, то есть это означает, что цикл соответствует некоторой средней амплитуде изменения яркости. Также наблюдается закономерность, чем больше цикл, тем больше амплитуда. Эти системы часто являются источниками рентгеновского излучения.
Исследователи обнаружили массивный коричневый карлик во время его транзита по диску звезды. Анализ изменения кривой блеска показал, что размером этого субзвездного объекта примерно соответствует Юпитеру, но масса коричневого карлика в 77 раз...
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. Другая экзопланета вращается вокруг белого карлика и пульсара, или пульсирующей нейтронной звезды. Круто, но не то, что у нас на заднем дворе.
Это вызывает понижение альбедо планеты и, в свою очередь, дальнейшее уменьшение получаемого тепла. Но альбедо льда выше в красной области спектра, и красные карлики не зря назвали красными. Это значит, что частично замерзшая планеты не замерзнет полностью, но останется в полузамерзшем состоянии — как Земля с ее полюсами. Моделирование показало, что размер зоны обитания увеличивается на 10-30 процентов около красного карлика при учете этого факта.
Обнаружен рекордсмен среди затменных двойных белых карликов
Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году. После смерти звезды есть 97-процентный шанс того, что она превратится в белого карлика. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен.
Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет
«Жэньминь жибао он-лайн»: китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики с высоким содержанием лития. Пример белого карлика GD 362 показывает, что жизнь после смерти действительно возможна. Красные карлики малы и излучают немного света по сравнению с большинством других звезд, таких как наше Солнце. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Используя 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик (США), астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из пары белых карликов. говорит ведущий автор работы Кови Роуз.