Путешествие к Звёздам. 1:39:02. KOSMO. Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии около 137 световых лет от нас. Как художник видит систему из красного и коричневого карликов Обнаружена рекордная бинарная система, взаимная орбита звёзд в которой настолько плотная. Субкоричневые карлики излучают очень мало света по сравнению со звездами, поэтому инфракрасные инструменты JWST очень важны для этого исследования. Астрономы говорят, что найденный крошечный белый карлик, названный ZTF J1901+1458, родился как раз из пары двух "постаревших" звезд.
Могут ли звезды стать планетами?
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. Лишь в тридцатые годы 20-го века проблема стала проясняться — были открыты ядерные реакции и превращения элементов друг в друга с высвобождением энергии. Сравнение размеров Солнца желтый карлик и Сириус B белый карлик. Однако какими бы ни были источники нагрева звезды, они должны себя в конце концов исчерпать. Что случится со звездой после этого?
Звезда остынет, как печка без дров, и газовое давление уменьшится. Но тогда сила тяжести начнет сжимать звезду. До каких пор? Одно из двух. Либо отыщется другой вид давления, отличный от обычного газового, и сжатие будет остановлено, либо… Либо такого давления не найдется, и звезда будет сжиматься бесконечно! До появления квантовой механики астрономы не знали иного давления, кроме давления нагретого газа. Квантовая механика позволила сделать шаг вперед. Оказалось, что даже абсолютно холодный газ 0 градусов по шкале Кельвина обладает вполне определенным остаточным давлением, причем настолько большим, что оно способно остановить сжатие звезды. Дело в том, что в квантовой механике существуют два сорта элементарных частиц, различных по своим характеристикам.
Поскольку в микромире все свойства меняются не непрерывно, а порциями, квантами, то и вращение элементарных частиц тоже описывается не угловой скоростью, а дискретным квантовым числом — спином. Спин частицы может быть целым 0, 1, 2 и т. Поведение частицы зависит от того, целый у нее спин или полуцелый. Еще в начале 1920-х годов, когда квантовая механика только начиналась как научная дисциплина, индийский физик Шатьендранат Бозе а затем Эйнштейн описал поведение частиц, обладающих целым спином.
Пары белых карликов в замкнутых бинарных системах в некоторых случаях притягивают друг друга, пока не столкнутся и не сформируют новый объект. Если составы каждой из исходной звезды были оптимальными, то конечным результатом могли бы стать новые звезды, которые сейчас наблюдают ученые.
Это не единственные загадочные белые карлики. В рамках других исследований ученые обнаружили белые карлики с кольцеобразными системами , белые карлики-пульсары, а также особенно странную звезду, которая почему-то ярко горит в инфракрасном, но не в видимом свете. Недавно астрономы обнаружили первую в истории "блуждающую" черной дыру. Объект в одиночку путешествует по нашей Галактике со скоростью 45 километров в секунду, изгибая свет попадающихся на пути звезд своей мощной гравитацией.
Данные наблюдений за экзопланетами показывают, что тела планетарного масштаба с массой, сравнимой с Юпитером, часто обнаруживаются у солнцеподобных звезд. При этом в модели образования планет за счет аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро, планеты-гиганты должны реже встречаться или вообще не встречаться вокруг красных карликов. Однако такие объекты все равно обнаруживаются , например, у звезд с массой менее 0,3 массы Солнца известны два экзогиганта — LHS 252b с массой 0,46 массы Юпитера и GJ 83. Разобраться в границах применимости модели аккреции на ядро могут исследования всей известной выборки экзопланет у маломассивных звезд.
Однако они дают отличающиеся друг от друга результаты.
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. Но все это очень нетипично для белых карликов — остатков сгоревших звезд, обладающих зашкаливающей плотностью.
Две звезды объединились в массивный белый карлик
А значит в какой-то момент потомкам людей или другим существам предстоит искать этот последний дом. А там, где есть планеты, пригодные к жизни, могут быть и инопланетяне. Телескоп Кеплера помог определить нам, что по крайней мере у половины всех красных карликов есть каменистые планеты размером с четыре Земли. Многие из них даже находятся в области, где возможна жидкая вода и комфортная температура. Но так как красные карлики не особенно "горячие", то планета должна быть достаточно близко к звезде, чтобы поддерживать жизнь. Примерно на расстоянии Меркурия в нашей системе. И это проблематично. Есть большая вероятность, что такая планета не будет вращаться вокруг своей оси — одна ее часть всегда будет повернута к звезде, другая от нее.
Одна сторона будет раскаленной, другая покрытая вечной мерзлотой. Не самые приятные условия для жизни. 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.
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. Наблюдения, проведенные астрономом Иларией Каяццо из Калифорнийского технологического института с помощью камеры Zwicky Transient Facility ZTF в Паломарской обсерватории в США, позволили обнаружить белый карлик, меняющий представление об эволюции подобного рода объектов. Один из кандидатов отличался быстрым изменением своей яркости, и ученые решили детально исследовать его с помощью других инструментов обсерватории на Канарских островах.
На примере одной из экзопланет земного типа исследователи выяснили, что небесные тела, вращающиеся вокруг небольших звёзд, могут оказаться безжизненными камнями. Препятствиями для возникновения атмосферы, необходимой для зарождения и поддержания жизни, являются не только малые размеры светил, но и слишком близко расположенные к ним орбиты большинства экзопланет. О ранее неизученных факторах, влияющих на вероятность возникновения атмосферы как необходимого условия для зарождения жизни , сообщается в журнале Nature. С развитием аппаратуры и научных знаний количество обнаруженных планетных систем увеличивается практически ежедневно и составляет более 3 тыс. При этом общее число экзопланет Млечного Пути может достигать 10 млрд.
В своих недрах они могут поддерживать термоядерные реакции, например, сжигать дейтерий — изотоп водорода с протоном и нейтроном в ядре вместо одного протона. Его температура и давление плавления ниже, чем температура и давление плавления водорода. Поэтому, как правило, в сравнении с большинством звезд коричневые карлики меньше, холоднее и тусклее. Их масса примерно в 13-80 раз превышает массу Юпитера, и с возрастом они остывают. В Млечном Пути на сегодня обнаружено около двух тысяч таких объектов. 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.
Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика
В зависимости от массы исходной звезды это может быть белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра. Например, некоторые белые карлики образуются в результате слияния двух звезд, что изменяет их состав и может способствовать формированию плавучих кристаллов. Онлифанщица-карлик с двумя вагинами рассказала об особом правиле их использования.
Открыт белый карлик нового типа
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.
Стоит также отметить, что «Несчастный случай» очень быстро перемещается по галактике. Его скорость около 207,4 километра в секунду. Любая другая звезда подобного рода проигрывает ему на четверть.
Кроме того, такая скорость указывает также на возраст звезды. Она говорит, что объект существует очень долго и от гравитационного взаимодействия с другими объектами в галактике он накапливает прирост скорости. Возраст «Несчастного случая» может составлять от 10 до 13 миллиардов лет, предполагают ученые.
Это в два раза превышает средний возраст коричневых карликов.
Это делает оранжевые карлики не только хорошими целями для поисков обитаемых планет, но и для поисков внеземного разума, утверждает Гуинан. 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!
Однако ранее такие звёзды не были обнаружены, и их существование было исключительно гипотетическим и парадоксальным. Парадокс состоял в том, что их возраст превышал бы возраст Вселенной, а это значит, что они невозможны. 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.
Обсудить Находится небесное тело на расстоянии 130 световых лет от нашей планеты. При этом его радиус 2140 км, что делает его очень похожим в этом плане на Луну 1737 км , передаёт Nature. Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца.
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
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. По размеру планеты сильно отличаются друг от друга.
Диаметр внутренней планеты, TOI-1266 b, в два с половиной раза больше диаметра Земли. Эта планета относится к субнептунам.
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. Красные карлики малы и излучают немного света по сравнению с большинством других звезд, таких как наше Солнце.
Тем не менее существует инструмент, с помощью которого можно внимательно изучать красные карлики и их планеты — телескоп SAINT-EX, расположенный в Мексике. Недавно он увидел две экзопланеты в системе звезды TOI-1266.
Когда вещество звезды вылетает из атмосферы, оно довольно долго тормозится её магнитным полем, прежде чем сможет окончательно покинуть её. Подобно тому, как вращающийся конькобежец замедляет движение, вытягивая руки, такое распределение массы замедляет вращение звезды, что приводит к уменьшению орбиты в случае бинарных звёзд. Судя по плотной орбите в данной бинарной системе, такое «магнитное торможение», по-видимому, является эффективным процессом даже для маломассивных звёзд и коричневых карликов. Несмотря на то, что коричневый карлик меньше по размеру и массе, чем красный карлик, его поверхностная гравитация несколько выше; это, в свою очередь, означает, что по мере сближения коричневый карлик начнёт отбирать материал у красного карлика. Если магнитное торможение играет роль в сжатии орбиты, то этот обмен массой должен начаться через несколько десятков миллионов лет.
Мы не увидим этого, но обнаружение этой системы так близко от нас позволяет предположить, что такие тесные маломассивные двойные звёзды встречаются довольно часто. Возможно, мы просто не обнаружили их, потому что они такие тусклые.
Большинство таких небесных тел вращается вокруг красных карликов — звёзд меньшего размера, чем наше Солнце, — и на каждом из них теоретически могла бы зародиться жизнь. Однако гарвардские учёные считают, что у таких планет, особенно тех, что находятся на орбитах, близко расположенных к своим звёздам, может отсутствовать атмосфера, необходимая для зарождения и поддержания жизни. Также по теме Из одной звёздной колыбели: астрономы обнаружили «близнец» Солнца Большинство звёзд рождаются парами, и наше светило, как выяснили португальские учёные, не является исключением.
Астрономы обнаружили... Исследователи изучили одно из подобных небесных тел — планету земного типа LHS 3844b — и выяснили, что она представляет собой голый безжизненный камень и не имеет поддающихся обнаружению слоёв газов, которые могли бы защитить её от опасного излучения красного карлика и удерживать его тепло.
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
| Астрономы нашли звезду, которая превращается в гигантский алмаз | Белые карлики – финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую. |
| Могут ли звезды стать планетами? | | Они похожи на классические новые звёзды в том плане, что белый карлик участвует в периодических вспышках, но механизмы вспышек разные: в классических новых звёздах. |
Радиоастрономия обнаружила ультрахолодную звезду
| Астрономы открыли экзопланету с необычной орбитой - Новости | Российские астрофизики и космологи объяснили, по какой причине все известные белые карлики – объекты масштабом с Землю, остающиеся после смерти звезды, подобной нашему. |
| Астрономы обнаружили звезду нового типа | Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. |
| Две звезды объединились в массивный белый карлик | Астрономы подтвердили редкость появления экзопланет, похожих на Юпитер, у маломассивных красных карликов, не найдя ни одного такого объекта у 200 близких к Солнцу звезд. |
Могут ли звезды стать планетами?
Обнаружить звезды удалось в центре планетарной туманности Henize 2-428, что в созвездии Орла, пишут РИА «Новости». Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах (смотреть против часовой стрелки). Как художник видит систему из красного и коричневого карликов Обнаружена рекордная бинарная система, взаимная орбита звёзд в которой настолько плотная. Звезда стала одной из 6,5 тысяч белых карликов и субкарликов, обнаруженных по материалам 12-го выпуска данных SDSS (Data Release 12).
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов. Общепринятая теория происхождения звезд не дает ответа и на вопрос, как образуются коричневые карлики. Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы. РИА Новости, 12.07.2023. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен.