Есть подозрения, что количество коричневых карликов во Вселенной может быть близко к количеству обычных звезд. Однако открытие газового гиганта в системе красного карлика TOI-5205 разрушило устоявшиеся представления: Планета TOI-5205b всего в четыре раза меньше своей звезды.
Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель
При этом температура их поверхности составляет в своем большинстве от 5 до 6 тысяч градусов по Кельвину. Наиболее ярким и известным нам представителем из числа желтых карликов является наше Солнце. Кроме Солнца, среди ближайших к Земле желтых карликов стоит отметить: Две компоненты в тройной системе Альфа Центавра , среди которых Альфа Центавра А по спектру светимости аналогично Солнцу , а Альфа Центавра В — типичный оранжевый карлик класса К. Расстояние до обеих компонент составляет чуть более 4-х световых лет. Оранжевый карлик - звезда Ран, она же Эпсилон Эридана , с классом светимости К. Расстояние до Рана астрономы оценили примерно в 10 с половиной световых лет. Двойная звезда 61 Лебедя, удаленная от Земли на чуть более 11 световых лет.
Поэтому ее можно видеть при помощи инфракрасных телескопов.
Она светит только в инфракрасном диапазоне. А в оптике ничего не светит. Красных карликов открыто много, но у них температура повыше. Такая холодная и маленькая звезда - примечательна. Возможно, что их очень много. Аппаратура, которая помогает их наблюдать появилась последние 20 лет.
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. Группа астрономов во главе с Эмили Пасс Emily K. Pass из Смитсоновской астрофизической обсерватории представила первые результаты исследования частоты появления экзогигантов у маломассивных 0,1-0,3 массы Солнца красных карликов. Ученые занимались анализом спектров двухсот из 415 неактивных карликовых звезд, расположенных в пределах 49 световых лет от Солнца.
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. Теперь такие частицы называют бозонами. А поведение частиц с полуцелым спином описывается квантовой статистикой, созданной Ферми и Дираком и названной их именами. Сами же частицы называют фермионами. Бозонами являются фотоны и нейтрино. А протон, электрон, нейтрон являются фермионами. В квантовой механике существует принцип Паули, который гласит: в одном и том же квантовом состоянии не могут находиться сразу две и больше частицы с полуцелым спином. Фермионы не могут обладать одинаковыми энергиями или импульсами! А теперь заглянем внутрь звезды. Источники нагрева исчерпаны, звезда остывает. Представим, что она совсем остыла — температура ее стала равной абсолютному нулю. Естественно, что вся тепловая энергия частиц энергия их хаотического движения тоже исчезла. Нет хаотического движения, нет и давления. Ничто не противостоит тяжести, стремящейся сжать звезду. Ничто ли? Звезда ведь состоит из атомных ядер, протонов, электронов, нейтронов, в общем — из фермионов. И значит, в остывшей звезде действует квантовая статистика Ферми — Дирака, действует и принцип Паули. Две частицы не могут обладать одинаковыми импульсами!
Красные карлики – шанс для жизни
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. Белый карлик Sirius B в сравнении с Землей.
Ученые обнаружили около 2 тыс. The Accident был открыт случайно: он пролетел перед телескопом, когда астрономы наблюдали за другой группой космических объектов. The Accident оказался не похож на других коричневых карликов. В одних длинах инфракрасных волн он казался тусклым, как очень старый объект, в других - ярким, как молодой и горячий. Ученые провели дополнительные исследования. Как выяснилось, объект движется очень быстро.
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. В течение миллиардов лет излучение гравитационных волн будет сжимать орбиту еще больше, до такой степени, что звезды сольются вместе. Хотя было предсказано, что слияние белых карликов возможно, оно было бы особенно необычно. Большинство слияний в нашей галактике должно происходить между звездами с разными массами, в то время как это слияние, по-видимому, происходит между двумя звездами одинакового размера. Существует также предел тому, насколько большим может быть получившийся белый карлик: считается, что при массе более 1,4 массы Солнца он взорвется в сверхновой, хотя возможно, что эти взрывы могут произойти и при несколько меньших массах, поэтому эта звезда полезна для демонстрации того, насколько массивным может стать белый карлик и все еще существовать. Поскольку процесс слияния возобновляет охлаждение звезды, трудно определить, сколько ей лет.
TOI-2257 b имеет в 2,2 раза больший радиус, чем Земля, и массу, в 5,45 раз превышающую земную. Ученые отмечают, что необычная траектория движения планеты может быть обусловлена наличием поблизости еще не открытой планеты-гиганта, которая влияет на TOI-2257 b своей гравитацией. Подобные TOI-2257 b экзопланеты невозможно обнаружить в телескоп напрямую. 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.
У карликовой звезды нашли две суперземли
Связано это с тем, что белый карлик — конечный продукт эволюции звезды средней массы. Вырожденные звезды и вырожденное вещество - Что представляют собой белые карлики. В зависимости от общей массы, система стать сверхновой звездой или объединиться в один тяжелый белый карлик, как в случае с WDJ0551+4135. О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году.
НАСА показало «глаз» белого карлика
Это означает, что они заперты в орбитальном танце с другой звездой. Если две звезды расположены достаточно близко, белый карлик будет откачивать материал из своего двойного компаньона, процесс, который может опрокинуть мертвую звезду за предел Чандрасекара, часто вызывая взрыв сверхновой типа Ia. Согласно анализу команды, белый карлик является продуктом слияния двух меньших белых карликов; вместе они были недостаточно массивны, чтобы достичь предела Чандрасекара и создать сверхновую типа Ia. Ему всего около 100 миллионов лет, с безумным магнитным полем для белого карлика, примерно в миллиард раз более мощным, чем Солнечное. Он также экстремально вращается, делая оборот вокруг своей оси каждые семь минут. Это не самое быстрое вращение белых карликов, но оно есть.
Команде пришлось подождать, пока соединение которое позволило микролинзирование закончилось, и две звезды разошлись в небе достаточно далеко друг от друга, чтобы они могли четко рассмотреть каждую, что позволило бы определить, насколько они яркие и большие. По данным микролинзирования, команда получила «очень четкое указание на то, что есть планета с массой Юпитера со звездой». Но, что удивительно, с помощью обсерватории Кека они не смогли обнаружить звезду. Телескоп должен был быть достаточно мощным, чтобы увидеть любую типичную звезду на таком расстоянии. В конце концов они поняли, что тот факт, что они не могут обнаружить звезду, не был неисправностью оборудования - это означало, что звезда была слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть. 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.
С помощью спектрометра исследователи определили длину волн по свету Януса. Данные показали наличие водорода, когда в поле зрения находилась одна сторона объекта, и только гелия, когда в поле зрения появлялась другая сторона. Что же могло заставить белого карлика стать двуликим? Согласно одной из версий, возможно, мы наблюдаем редкую фазу эволюции звезды. Астрономы считают, что некоторые белые карлики переходят от водородного к гелиевому составу на своей поверхности. Возможно, ученые застали карлика за этим занятием. После образования белых карликов более тяжелые элементы опускаются в их ядра, а легкие элементы, в том числе и водород, поднимаются на поверхность.
Эдвард Гуинан из Университета Вилланова в Пенсильвании, руководит группой учёных, исследующих то, как свойства звёзд варьируются в зависимости от и массы. Группа использует наблюдения из разных источников, таких как архивные измерения рентгеновского спутника ROSAT, а так же более поздние данные наземных телескопов. Эта активность снижается по мере старения красных карликов, и учёные исключили красных карликов из потенциальных приютов для жизни, напротив, жизни в таких условиях пришлось бы столкнуться с немалыми трудностями. Кроме того, их продолжительность жизни почти вдвое больше, чем 10-миллиардное время существования звёзд подобных солнцу.
У карликовой звезды нашли две суперземли
Карлики в мире звёзд Яркие звёзды легко увидеть даже невооружённым глазом на ночном небосводе. Но в то же время масса белого карлика примерно в 1,3 раза больше массы нашей звезды — Солнца. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. В ультрафиолетовом диапазоне звезда в результате на 7 секунд стала в 14 тысяч раз ярче.
Главные новости
- NASA опубликовало фотографию планетарной туманности NGC 3918, имеющей форму «глаза».
- Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет
- Обнаружена одна из самых редких звезд Млечного Пути — белый карлик-пульсар
- Популярные публикации
- Обнаружен рекордсмен среди затменных двойных звезд - Ин-Спейс
Две звезды объединились в массивный белый карлик
Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0. 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. Российские астрофизики и космологи объяснили, по какой причине все известные белые карлики – объекты масштабом с Землю, остающиеся после смерти звезды, подобной нашему. 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. «Мы наблюдали двадцать пять звезд и обнаружили десять спутников, в том числе четыре новые коричневые карлики: HIP 21152 B, HIP 29724 B, HD 60584 B и HIP 63734 B».
Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет
Но в редких случаях существует вероятность, что она разовьётся в так называемого белого карлика с экстремально низкой массой ELM. 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.
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. Знание ограничено, Вселенная бесконечна. Орбитальные и наземные обсерватории неутомимо просеивают мириады светил, отыскивая новые загадки космоса. Ибо раз уж на звёзды мы можем только смотреть, этот процесс хотя бы не должен стать скучным.
Телескоп должен был быть достаточно мощным, чтобы увидеть любую типичную звезду на таком расстоянии. В конце концов они поняли, что тот факт, что они не могут обнаружить звезду, не был неисправностью оборудования - это означало, что звезда была слишком тусклой, чтобы ее можно было увидеть. 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.
Именно такой случай произошёл с пульсаром белого карлика под названием J191213. Он — часть бинарной пары, в которую входит красная карликовая звезда. 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.