Если компаньоном является другой белый карлик, а не активная звезда, то два «звездных мертвеца» сольются в одну звезду.
Аномальное слияние: как в Млечном Пути образовался сверхмассивный белый карлик
Авторы исследования предположили, что эти четыре необыкновенные звезды являются принципиально новым видом белых карликов. Если ядерное топливо на исходе звезда взрывается, но при этом не умирает. Обгоревшая и смятая она летит по Галактике с безумной скоростью, но при этом остается цельной и практически неповрежденной. Белым карликом называют горячее сморщенное небесное тело. Он формируется из большой звезды, которая освободилась от внешней материи в результате полного использования ядерного топлива. В результате воздействия силы притяжения погибающее ядро большой звезды продолжает сжиматься. В результате она разрывается в сверхновой.
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.
В противном случае она бы была полностью разрушена за считанные мгновения. Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника. Credit: Mark Garlick В рамках исследования ученые также установлили некоторые характеристики белого карлика, в том числе и массу. Это также соответствует потере массы из-за частичной сверхновой. Но при этом объект наделен химическим составом, который является отпечатком ядерного горения, малой массой и очень высокой скоростью: все эти факты подразумевают, что он должен происходить из какой-то тесной двойной системы и должен был подвергнуться термоядерному горению. Это была сверхновая, но такая, какой мы раньше не видели», — рассуждает ведущий автор исследования профессор Борис Гаенсик из Уорикского университета.
Астрономы в ходе недавних исследований обнаружили редкий белый карлик на расстоянии около 104 световых лет от нашей планеты Интереснее всего здесь то, что ядро этого белого карлика, похоже, превращается в сверхплотный «космический алмаз». Когда некоторые звёзды, такие как Солнце, приближаются к концу своей жизни, они становятся так называемыми белыми карликами. Белый карлик при формировании очень горячий, но поскольку у него нет источника энергии, он остывает, излучая энергию, и некоторые такие звёзды могут постепенно затвердевать и кристаллизоваться.
Белый карлик — мертвый остаток звезды
Земля будет либо поглощена красным гигантским Солнцем, либо просто основательно поджарена. При взгляде со стороны единственным намеком на то, что бледно-голубая точка когда-то вращалась вокруг этого белого карлика, будут несколько характерных спектральных линий — своего рода брызги крови от давно умершей планеты. Но это еще не конец. Пять или, может быть, шесть, если Земле повезет планет выживут, чтобы лицезреть Солнце в виде белого карлика. Проходящая мимо звезда вызовет динамическую нестабильность среди планет Ничто не длится вечно даже холодный ноябрьский дождь.
После того, как Солнце превратится в белого карлика, его планетная система станет почти в два раза больше, чем сейчас. Не с точки зрения количества планет, конечно прощайте, внутренние каменистые планеты , а с точки зрения размеров орбит выживших планет. Орбита Нептуна вырастет с 30 примерно до 55 астрономических единиц, обозначив внешний край планет. Вновь установившейся стабильности будут теперь угрожать лишь другие звезды.
Звезды проводят много времени рядом друг с другом только в младенчестве. В новорожденных скоплениях звезды часто проходят относительно близко друг к другу. Точное число зависит от размера и плотности кластера рождения. Иногда звезды проходят так близко, что их гравитация влияет на то, что находится на орбите вокруг другой звезды.
Например, проходящая мимо звезда может дестабилизировать самые отдаленные части планетообразующего диска другой звезды. А в некоторых случаях проходящая мимо звезда может даже украсть планету с очень широкой орбитой. Это возможное происхождение гипотетической планеты номер 9. Одна из моделей предполагает, что орбиты очень удаленных объектов в поясе Койпера формировались на ранних этапах развития Солнечной системы, когда звезда находилась на расстоянии от нескольких сотен до тысячи астрономических единиц от Солнца.
Это модель вызывает споры. Это типичное расстояние для встречи, которая могла бы случится со звездой, подобной Солнцу. Как только родовые скопления рассеиваются, звезды обычно остаются далеко друг от друга. Это происходит потому, что космос действительно очень большой.
Учитывая плотность звезд в окрестностях Солнца и то, как быстро они движутся, мы можем рассчитать время, необходимое звезде, чтобы пройти на определенном расстоянии от Солнца. В среднем другая звезда проходит в пределах 10000 астрономических единиц от Солнца каждые 20 миллионов лет или около того, в пределах 1000 астрономических единиц каждые миллиард лет и в пределах 100 астрономических единиц каждые 100 миллиардов лет. Позвольте мне рассказать про фантастическое исследование 2020 года за авторством Джона Цинка, Константина Батыгина и Фреда Адамса — оно действительно углубило наше понимание далекого будущего Солнечной системы. Ученые смоделировали десять вариантов орбитальной эволюции Солнечной системы в течение следующего триллиона лет.
Большой взрыв произошел всего лишь 14 миллиардов лет назад, поэтому расчеты Цинка и его коллег охватывают период, примерно в 70 раз превышающий нынешний возраст Вселенной. Десять созданных моделей отличаются друг от друга, главным образом, с точки зрения прохождения звезд вблизи Солнца и планет. Планетарная система подвергается сильному воздействию лишь в том случае, когда звезда проходит очень близко — в пределах, превышающих размер самой большой планетарной орбиты в три-пять раз. Поскольку Нептун находится на расстоянии 30 астрономических единиц от Солнца, звезде необходимо было бы пройти в пределах примерно 100 астрономических единиц, чтобы оказать достаточное влияние на Солнечную систему.
Но поскольку Нептун будет находиться на расстоянии 55 астрономических единиц от Солнца, когда оно станет белым карликом, звезда, проходящая в пределах около 200 астрономических единиц, несомненно окажет сильное влияние на планеты. Даже пролет на расстоянии 500 астрономических единиц даст Нептуну заметный гравитационный толчок. Согласно моделям Цинка и его коллег, примерно за 30 миллиардов лет другая звезда пройдет в пределах нескольких сотен астрономических единиц от Солнечной системы и вызовет динамическую нестабильность.
В итоге оно превратится в звезду под названием белый карлик, который представляет собой плотную и мертвую звезду с радиусом примерно в 100 раз меньше радиуса сегодняшнего Солнца, а его светимость будет в 100—1000 раз меньше. Таким образом, постепенно Солнце закончит свое существование примерно через 5 млрд лет. Чтобы подсчитать время жизни Солнца, астрономы учли массу Солнца, скорости реакций и выделения ядерной энергии и определили, на сколько хватит солнечного топлива и массы при этой скорости выделения энергии. Для планет Солнечной системы все это означает, что на стадии красного гиганта Солнце расширится и поглотит Меркурий и Венеру, а раскаленная атмосфера красного гиганта поглотит Землю. Расширение Солнца не дойдет до Марса, и, возможно, там могут появиться условия, пригодные для жизни.
Науке неизвестен этот процесс «превращения» — он занимает много времени, возможно, до сотен миллиардов и триллионов лет. Однако австралийские ученые обнаружили признаки такого перехода у умирающей звезды недалеко от Земли. Остывание белого карлика сопровождается кристаллизацией: атомы углерода и кислорода выкладываются в упорядоченную решетку, что дополнительно замедляет охлаждение белого карлика. В результате его температура не соответствует реальному возрасту. Подобную картину наблюдали астрономы и в системе HD 190412, находящейся от нас на расстоянии чуть больше сотни световых лет.
По словам учёных, ZTF J190132. Из-за этого белый карлик крайне нестабилен и продолжает сжиматься. Вскоре внутреннее давление может превысить критический уровень и тогда тело взорвётся как сверхновая звезда в результате термоядерной реакции с участием кислорода.
Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
Астрономы обнаружили одну из самых редких звезд в нашей галактике, которая относится к типу белый карлик-пульсар, сообщает издание ется, что недавно открытая. Согласно выводам команды, белый карлик, вероятнее всего, является остатком сверхновой, которая «взорвалась» между 5 и 50 миллионами лет назад. Если компаньоном является другой белый карлик, а не активная звезда, то два «звездных мертвеца» сольются в одну звезду. Международная команда астрономов обнаружила белый карликовый пульсар, который считается одной из самых редких звезд в нашей галактике. Астрономы Калифорнийского университета: белый карлик и черная дыра движутся по Млечному пути.
Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
Ранее было известно, что она содержит три "обычные" звезды главной последовательности, однако теперь стало ясно, что тут же вращается и белый карлик, который гравитационно связан с ними. Астрономы Калифорнийского университета: белый карлик и черная дыра движутся по Млечному пути. Звезда была идентифицирована как сверхмассивный белый карлик и получила название WDJ0551 + 4135. Звезда была идентифицирована как сверхмассивный белый карлик и получила название WDJ0551 + 4135.
Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео
Такой процесс сопровождается выделением тепла, дополнительно замедляется охлаждение белого карлика. Таким образом, его температура не должна соответствовать реальному возрасту. Обзор белых карликов уже показывал, что многие из них гораздо горячее, чем нужно. Такую же картину обнаружили учёные и в системе HD 190412, которая находится на расстоянии чуть больше сотни световых лет. Ранее было известно, что она содержит три "обычные" звезды главной последовательности, однако теперь стало ясно, что тут же вращается и белый карлик, который гравитационно связан с ними.
Большинство из них относительно легкие, с массой примерно 0,6 массы нашего Солнца, но этот весит 1,14 солнечных масс, почти в два раза больше средней массы. Несмотря на то, что он тяжелее нашего Солнца, он сжат в две трети диаметра Земли. Возраст белого карлика также является ключом к загадке. Мы вполне уверены в том, как одна звезда образует один белый карлик, а то, что мы видим, не должно происходить. Вы можете объяснить это только в том случае, если он образовался в результате слияния двух белых карликов. Теория состоит в том, что когда одна звезда в двойной системе расширяется в конце своей жизни, она огибает своего партнера, приближая свою орбиту по мере того, как первая звезда сжимается. То же самое произойдет, когда другая звезда расширится.
Белый карлик собирает и изменяет материю, а затем наполняет окружающее пространство новым материалом, когда превращается в новую. Это важная часть круговорота материи в космосе, поскольку материалы, выбрасываемые новыми звездами, в конечном итоге образуют новые звездные системы. Такие события также помогли сформировать нашу Солнечную систему, обеспечив, чтобы Земля была больше, чем кусок углерода. Профессор Старрфилд сказал: «Мы всегда пытаемся выяснить, как сформировалась Солнечная система, откуда взялись химические элементы в Солнечной системе. Иногда белый карлик не теряет всю собранную материю во время взрыва новой, поэтому с каждым циклом он набирает массу. Это в конечном итоге сделает его нестабильным, и белый карлик может породить сверхновую типа 1а, которая является одним из самых ярких событий во Вселенной. Каждая сверхновая типа 1a достигает одинакового уровня яркости, поэтому они известны как стандартные свечи. Соавтор профессор Чарльз Вудворд из Университета Миннесоты сказал: «Стандартные свечи настолько яркие, что мы можем видеть их на больших расстояниях по всей Вселенной. Это одна из интересных причин, по которой мы изучаем некоторые из этих систем». Кроме того, новые звезды могут рассказать нам больше о том, как звезды в двойных системах эволюционируют до своей смерти, а этот процесс еще недостаточно изучен. Они также действуют как живые лаборатории, где ученые могут увидеть ядерную физику в действии и проверить теоретические концепции. Наблюдаемая новая сейчас слишком тусклая для других типов телескопов, но ее все еще можно наблюдать с помощью Большого бинокулярного телескопа благодаря его широкой апертуре и современным сканерам. Профессор Старрфилд и его коллеги теперь планируют исследовать причину, процессы, которые привели к этому, причину его рекордного снижения, силы, стоящие за наблюдаемым ветром, и пульсирующую яркость. Звезды формируются из плотных молекулярных облаков из пыли и газа в областях межзвездного пространства, известных как звездные ясли. Одно молекулярное облако, в основном содержащее атомы водорода, может в тысячи раз превышать массу Солнца. Они подвергаются турбулентному движению с газом и пылью, перемещающимися с течением времени, воздействуя на атомы и молекулы, в результате чего в некоторых областях больше материи, чем в других частях.
Одним из первых обнаруженных белых карликов был 40 Эридан B 40 Eridani B , плотность которого превышала плотность Солнца в 25 000 раз, при этом его размеры были сопоставимы с размерами Земли. Это наблюдение казалось астрономам невозможным. Второй обнаруженный белый карлик, Сириус B Sirius B , оказался ещё более плотным — примерно в 200 000 раз плотнее Земли. Такая экстремальная плотность обусловлена необычным механизмом, обеспечивающим внутреннее давление звезды, необходимое для противостояния силе гравитации. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен. В результате гравитация сжимает всю массу звезды настолько сильно, что электроны в ней сближаются, образуя вещество с электронной дегенерацией. Это происходит из-за квантовой механики, в частности, принципа запрета Паули, согласно которому каждый электрон в атоме должен иметь уникальный набор квантовых чисел. 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.
Белые карлики — очередная загадка Вселенной
Ошибка прошлого вывода допущена из-за сильнейшего магнитного поля этого небесного тела. 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.
Ошибка прошлого вывода допущена из-за сильнейшего магнитного поля этого небесного тела. 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.
Его плотность и масса ставят его прямо на границу предела Чандрасекара — максимальной массы, которую может иметь белый карлик, прежде чем он станет настолько нестабильным, что взорвется впечатляющей сверхновой. Белые карлики — самый маленький класс мертвых звезд в континууме мертвых звезд. Они возникли из коллапсирующих ядер звезд, масса которых в восемь раз превышает массу Солнца; когда эти звезды заканчивают свою жизнь на главной последовательности ядерный синтез , они сдувают свой внешний материал, а оставшееся ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует в сверхплотный объект. Вплоть до предела Чандрасекара, около 1,4 солнечной массы, то, что называется давлением вырождения электронов, удерживает белый карлик от дальнейшего коллапса под действием собственной гравитации. При определенном уровне давления электроны отделяются от своих атомных ядер — и, поскольку идентичные электроны не могут занимать одно и то же пространство, эти электроны обеспечивают внешнее давление, которое не дает звезде коллапсировать.
Однако множество белых карликов существует в двойных системах.
Сегодня науке известно всего несколько тысяч белых карликов. Это связано с их низкой светимостью и малыми размерами. Однако ученые полагают, что общее их количество в нашей галактике может достигать 10 миллиардов, то есть около 5 процентов всех звезд Млечного Пути. Впрочем, Сильвия Каталан и ее коллеги заняты поиском самых холодных, а значит, самых старых белых карликов, что дополнительно усложняет задачу, ведь самые холодные - значит, самые тусклые. Пока подходящих объектов изучения набралось всего около полусотни, но тем они важнее для науки. Нужны новые телескопы Правда, заглянуть в далекое прошлое Вселенной астрономы пытаются и иным путем: с помощью все более мощных телескопов они высматривают в глубинах космоса самые далекие, а значит, и самые старые галактики. Ведь если галактика удалена от нас, скажем, на 12 миллиардов световых лет, то это означает, что мы видим ее такой, какой она была 12 миллиардов лет назад. Проблема лишь в том, что эти пусть гигантские и яркие, но чрезвычайно далекие звездные скопления так же трудно поддаются наблюдению, как и несравненно более близкие, зато очень тусклые и крайне малые белые карлики. Предстоящее в ближайшие годы сооружение ряда новых, еще более мощных телескопов придаст мощный импульс обоим направлениям исследований.
Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео
Магнитные поля белых карликов могут быть в миллион раз сильнее, чем у Солнца. Новые данные позволили ученым лучше понять природу этого явления. Пульсары считаются мертвыми звездами. Они израсходовали запас топлива и сбросили внешние слои.
С помощью новых наблюдений астрономы увидели, что он теряет яркость через 30 минут - процесс, который ранее наблюдался только при аккреции белых карликов в течение периода от нескольких дней до месяцев. На яркость сросшегося белого карлика влияет количество окружающего материала, которым он питается, поэтому исследователи говорят, что что-то мешает его снабжению пищей. Они надеются, что это открытие поможет им узнать больше о физике аккреции - где такие объекты, как черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды, питаются окружающим материалом от соседних звезд. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy. Команда наблюдала это явление в двойной системе белых карликов TW Pictoris, которые находятся примерно в 1400 световых годах от Земли. TW Pictoris состоит из белого карлика, который питается от окружающего аккреционного диска, питаемого водородом и гелием от своей меньшей звезды-компаньона.
По мере того, как белый карлик ест или срастается, он становится ярче.
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. Следующим шагом будет поиск других «двуликих» белых карликов. Эта задача станет проще, когда начнёт работу обсерватория Веры Рубин в Чили, оснащённая 8,4-метровым телескопом для сканирования всего неба каждые несколько ночей. Учёные уже наблюдали менее экстремальные спектральные вариации в другом белом карлике GD 323. Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
В новой работе, опубликованной в журнале Science, группа описывает белого карлика, который имеет все признаки остатка сверхновой типа Iax. Белый карлик LP 40-365 был впервые открыт в 2013 году. Звезда привлекла внимание, так как путешествовала очень быстро. Ученые обнаружили, что она вращалась быстрее, чем ожидалось, и имела смешанный состав, по которому можно судить, что когда-то у нее была звезда-компаньон.
Аномальная звезда с огромной скоростью пересекает нашу галактику
Белый карлик, наблюдаемый командой, как известно, аккрецирует или питается от орбитальной звезды-компаньона. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Белый карлик при формировании очень горячий, но поскольку у него нет источника энергии, он остывает, излучая энергию, и некоторые такие звёзды могут постепенно затвердевать и кристаллизоваться. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Мы открыли белый карлик, которому удалось пережить этот взрыв, что доказывает, что подобные вспышки могут происходить при участии только одной вырожденной звезды, — пишут Стефан Веннес (Stefan Vennes). В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Ранее было известно, что она содержит три "обычные" звезды главной последовательности, однако теперь стало ясно, что тут же вращается и белый карлик, который гравитационно связан с ними. Астрономы впервые обнаружили сверхновую в радиоволнах — взорвавшийся белый карлик питался энергией от звезды-компаньона, прежде чем взорваться.