Учёные обнаружили несколько неудавшихся звёзд – так называемых коричневых карликов – которые вращаются на предельной скорости.
Поиск сужается: экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни
Опубликовано 24 июля 2019 года в 20:00 3. Используя 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик США , астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из пары белых карликов, которые совершают один оборот вокруг общего центра масс всего за 6,91 минуты. Вся система, по словам ученых, уместилась бы внутри Сатурна, и, ожидается, что вскоре она станет одним из самых сильных источников гравитационных волн, которые будут зафиксированы будущей космической обсерваторией Европейского космического агентства «Laser Interferometer Space Antenna» LISA. Статья, описывающая открытие рекордсмена с самым коротким периодом обращения среди всех известных затменных двойных, представлена в журнале Nature. Этот сценарий характерен для звезд, чьи массы не превышают солнечную в 10 раз, при этом не только для одиночных, но и, как в данном случае, для двойных, образующих бинарные системы из белых карликов.
Учёные пытаются понять, насколько такая активность опасна для обитаемой зоны. Или как много галактик находится на некотором расстоянии от звезды, которые обеспечены водой и жизнью.
В зоне обитаемости не должно быть слишком холодно или жарко.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 18 октября 2017 года; проверки требуют 2 правки. Они похожи на классические новые звёзды в том плане, что белый карлик участвует в периодических вспышках, но механизмы вспышек разные: в классических новых звёздах вспышка — результат термоядерной реакции и детонации аккрецировавшего водорода , в то время как современная теория предполагает, что вспышка карликовой новой — результат нестабильности в аккреционном диске, когда газ в диске достигает критической температуры, что приводит к изменению вязкости , и часть вещества выпадает на белый карлик, в результате чего высвобождается большое количество энергии [2] [3]. 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.
Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика 19. Одна из них относится к суперземлям, а другая является субнептуном, сообщает пресс-служба Бернского университета Швейцария. Свое открытие астрономы описали в статье, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics. Красные карлики — небольшие и относительно холодные звезды. Благодаря невысокой по сравнению с обычными звездами температуре звезды, на планете в системе красного карлика, которая вращается близко к звезде, потенциально может существовать жидкая вода и, следовательно, жизнь. Однако найти эти обитаемые миры очень сложно.
Китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики
Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000. Новости науки» Астрономия» Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. В зависимости от массы исходной звезды это может быть белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра. В зависимости от общей массы, система стать сверхновой звездой или объединиться в один тяжелый белый карлик, как в случае с WDJ0551+4135. 77 результатов новостей.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Импульс самой быстрой частицы в такой системе называется граничным Ферми-импульсом, а описанный нами газ называется вырожденным Ферми-газом. Схема того, как появляется звезда белый-карлик. Если такой газ нагревать, то вырождение исчезнет — частицы приобретают хаотическое тепловое движение, освобождают уровни, на которых находились раньше, все больше и больше увеличивая свои импульсы… Итак, остывая, звезда сжимается. Частицы все сильнее прижимаются друг к другу. Частиц очень много, граничный импульс Ферми очень велик. Наступает вырождение — давление вырожденного газа становится больше, чем обычное тепловое давление.
А если сжатие продолжается, то давление вырожденного газа способно даже уравновесить силу тяжести! Теория вырожденных звезд была развита в 1931 году астрофизиком Субраманьяном Чандрасекаром. И тут-то вдруг оказалось, что открытые почти сто лет назад белые карлики прекрасно описываются законами квантовой механики, законами статистики Ферми — Дирака. Что представляют собой белые карлики В белых карликах давление вырожденного газа как раз таково, что уравновешивает силу тяжести. Наконец, размеры звезд 10 000 км достаточны для создания нужной плотности.
Все прекрасно сходилось! Конечно же, температура белых карликов, наблюдаемых в телескопы, не равна абсолютному нулю. Тот же Сириус B нагрет до 10 тысяч градусов. Но что значит тепловая энергия, соответствующая этой температуре, по сравнению с энергией вырождения? Капля в море… Поэтому белые карлики хорошо описываются уравнениями, выведенными для абсолютно холодного вещества.
И еще один очень важный вывод сделал Чандрасекар. Дело в том, что давление вырожденного газа из протонов и электронов тоже не может расти безгранично. Наступит момент, когда и оно не сможет противостоять тяжести. Для этого нужно, чтобы тяжесть превысила некоторый предел. А для этого, в свою очередь, нужно, чтобы масса звезды была больше некоторого критического значения — ведь именно масса звезды и создает тяжесть!
Вывод был прост: должна существовать предельная масса белого карлика. Чандрасекар рассчитал величину этой предельной массы, известной сейчас как Предел Чандрасекара. Она оказалась равной 1,4 массы Солнца в том случае, если белый карлик состоит из гелия. Работа Чандрасекара произвела огромное впечатление — она объясняла существование наблюдаемого класса звезд, она определяла этим звездам место в общем ряду. Белые карлики, следовало из работы Чандрасекара,- это звезды после исчерпания источников энергии.
Другими словами: белые карлики — конечная стадия жизни звезд. Далеко не все звезды после «смерти» превращаются в белые карлики, более массивные звезды могут образовать нейтронную звезду или даже черную дыру. Конечно, забегая вперед, важно отметить: все это справделиво, но далеко не для всех типов звезд! Некоторые из них настолько велики, что просто физически не могут сжаться в белый карлик, оставляя после себя нейтронную звезду или даже черную дыру. Однако эти открытия были сделаны несколько позднее.
Для сайта starcatalog.
Вы не ожидаете увидеть эту комбинацию водорода и углерода в то же время, поскольку между ними должен быть толстый слой гелия, который не позволит им существовать» — говорят ученые. Чтобы решить загадку, астрономам необходимо было раскрыть истинное происхождение звезды. Белые карлики — это остатки звезд, подобных нашему Солнцу, которые сожгли все свое топливо и сбросили внешние слои. 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.
Во вторник, 29 апреля, стало известно, что на недавно найденной телескопами — земным — Wise и космическим — Spitzer звезде J085510. Кроме того, она очень близко расположена к нашей солнечной системе — находится в четвертой по счету системе от нашей на расстоянии 7,2 световых лет. Предполагается, среди всех звезд Wise J085510. Коричневые карлики вместе со звездами начинают свои жизни, как газовые гиганты, но у них недостаточно высокая масса, чтобы сжигать ядерное топливо и излучать радиацию. Кроме очень низкой температуры, Wise J085510. Несмотря на близость к нашей солнечной системе, едва ли на Wise J085510. Дело в том, что на всех планетах, вращающихся вокруг нее, слишком холодно, чтобы на них существовала жизнь. Что касается физических характеристик, то недавно открытая звезда в 3-10 раз тяжелее Юпитера.
Согласно результатам исследования, которое проводила научная группа Национальной астрономической обсерватории при Академии наук КНР, содержание лития в этих звёздах в 4 раза больше, чем в Солнце. Кроме того, исследователи выяснили, что 7 из 9 обнаруженных звёзд имеют высокую скорость вращения вокруг оси — более 9 км в секунду. При этом блеск 3-х из них испытывает периодическое изменение, а ещё одна звезда входит в состав двойной звезды. С его помощью астрономы нашли самую массивную черную дыру звездных масс и более 10 тыс.
Поиск сужается: экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни
Для сравнения, Солнце в 1000 раз массивнее Юпитера. Обнаружение этого коричневого карлика, излучающего радиоволны при такой низкой температуре, - отличное открытие". Коричневые карлики называются так потому, что они излучают мало энергии или света. Они недостаточно массивны, чтобы запустить ядерный синтез подобно тому, как это делает наше Солнце. Такие звезды являются своего рода недостающим звеном между самыми маленькими звездами, которые сжигают водород в ядерных реакциях, и самыми большими газовыми планетами-гигантами, такими как Юпитер.
Коричневые карлики часто называют несостоявшимися звездами. Это объекты, слишком компактные по размеру для звезд, но слишком большие для планет. В них смешаны черты звезд и планет. Их размеры колеблются от двойной массы до 90 масс Юпитера.
Как и обычные звезды, они обычно находятся в центре своей солнечной системы, а вокруг них вращаются планеты. К сожалению, у них недостаточно гравитационной силы, чтобы поддерживать ядерный синтез водорода. Хотя коричневый карлик не может поддерживать синтез водорода, он может поддерживать ядерный синтез тяжелого водорода дейтерия. Таким образом, в начале своей жизни он получает энергию от этой реакции и излучает тепло и свет, как обычная звезда.
Однако дейтерий находится во Вселенной в ограниченном количестве. В результате коричневый карлик очень быстро истощает свое дейтериевое топливо. После этого все реакции прекращаются, и коричневый карлик полностью прекращает излучение тепла и света. Он тускнеет, остывает и начинает напоминать планету.
Результатом этого является группа планет на орбите вокруг гигантской центральной планеты. Коричневый карлик На сегодняшний день обнаружено всего около 3000 коричневых карликов. Их число так мало, потому что коричневые карлики перестают излучать свет очень рано в своем жизненном цикле. Они холодные и темные почти всю свою жизнь, что затрудняет их обнаружение с помощью обычных телескопов.
Есть подозрения, что количество коричневых карликов во Вселенной может быть близко к количеству обычных звезд.
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.
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.
Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты?
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. Наиболее вероятно нечто вроде взрыва сверхновой с последующим формированием экзотической звезды типа R Coronae Borealis — сейчас на всю Галактику таковых известно всего 65 штук. Эти звезды славны в первую очередь впечатляющим снижением яркости с нерегулярными интервалами.
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.
Но возможно, зона обитания красного карлика распространяется довольно далеко от карлика. Вода на планете, расположенной за зоной обитания, замерзает. 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.
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. 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.
Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика
Связано это с тем, что белый карлик — конечный продукт эволюции звезды средней массы. двумя очень разными типами астрономических объектов. Астрономы обнаружили необычную тройную звездную систему HIP 81208, которая состоит из голубого гиганта, красного и коричневого карликов. Пример белого карлика GD 362 показывает, что жизнь после смерти действительно возможна.
НАСА показало «глаз» белого карлика
Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. Кроме того, их звезды-соседи должны располагаться к ним достаточно близко для того, чтобы с помощью гравитации белый карлик забрал на себя часть их материи. Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца.