Что такое белый карлик: звезда или фантом? — Есть такие двойные звезды, которые состоят из белого карлика (плотного остатка от отжившей свой век звезды) и красного гиганта, раздувшегося настолько, что часть его вещества перетекает на уже мертвую, но такую близкую к нему спутницу. Эта звезда образовалась около 300 миллионов лет назад в итоге слияния двух менее крупных белых карликов, считают астрономы. В таком случае, если белый карлик втягивает (аккрецирует) вещество из звезды-компаньона, масса, а также его плотность будут увеличиваться и вызывать реакцию слияния в ядре.
Российские астрономы открыли белый карлик с необычными свойствами
Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. Астрономы Калифорнийского университета: белый карлик и черная дыра движутся по Млечному пути. В таком случае, если белый карлик втягивает (аккрецирует) вещество из звезды-компаньона, масса, а также его плотность будут увеличиваться и вызывать реакцию слияния в ядре. «Эта звезда уникальна, потому что у нее есть все ключевые характеристики белого карлика. *Белые карлики — это компактные сверхплотные объекты, в которые превращаются звёзды после потухания. Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0.
Белые карлики — очередная загадка Вселенной
Белый карлик, наблюдаемый командой, как известно, аккрецирует или питается от орбитальной звезды-компаньона. Белые карлики — звёзды, состоящие из электронно-ядерной плазмы, лишённые источников термоядерной энергии и светящиеся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет. Звезда-белый карлик с сокращённым обозначением SDSS J1240+6710 была открыта в 2015 году.
Две звезды объединились в массивный белый карлик
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. И поскольку поверхностная гравитация звезды в 100 000 раз превышает гравитацию Земли, более тяжёлые атомы в её атмосфере опускаются, оставляя на поверхности более лёгкие атомы.
Поэтому атмосфера белых карликов обычно состоит из чистого водорода или чистого гелия. Вот почему последнее открытие белого карлика так интересно.
Но Тау Северной Короны, похоже, делает это гораздо быстрее, что делает её исключительной". Что можно будет увидеть невооруженным глазом? Когда это произойдёт, T CrB будет хорошо заметна невооружённым глазом. Тем, кто хочет увидеть новую звезду своими глазами, следует для начала найти на небе созвездие Северная Корона, — небольшую полукруглую дугу вблизи Геркулеса и Волопаса. Именно там вспышка проявится в виде яркой, как будто новой звезды.
Но не следует заблуждаться: на самом деле новая звезда при этом не формируется. T CrB просто становится хорошо различимой с Земли из-за происходящей там ядерной реакции. Временно увидеть их нам помогает именно идущая там реакция термоядерного синтеза. Любой сможет выйти ночью из дома и найти её на небосклоне". Когда яркость T CrB достигнет своего пика, по светимости она может сравняться с Марсом, добавляет Кук. Ожидается, что взрыв будет виден невооружённым глазом как минимум несколько дней, но явление вполне может продлиться и больше недели.
Открытие J1912—4410 стало важнейшим шагом вперёд в этой области». Кристаллизация в белом карлике. Два известных белых карлика-пульсара могут внутри быть чем-то подобным Как правило, магнитные поля белых карликов в миллион раз сильнее земного. Последние исследования показывают, что механизм генерации магнитного поля в звезде, скорее всего, похож на тот, что работает и внутри нашей планеты. По сути, движение материи внутри небесного приводит к возникновению электрических токов, которые в свою очередь генерируют магнитные поля. Однако у белых карликов это поле гораздо сильнее. Астрономы считают, что электрические токи вызваны конвективным движением в ядре белого карлика. Эти конвективные токи вызваны выделением тепла из застывающего ядра. Поскольку белый карлик — это остывающий остаток звезды, его ядро в конечном итоге «кристаллизуется» по мере остывания.
Астрономы используют термин «локальный стандарт покоя» для описания среднего движения объектов в Млечном Пути. Это между 202—241 километров в секунду. Астрономы предсказывают, что слияние должно было произойти между двумя белыми карликами разных размеров. Одна из звезд в составе карлика достигает фазы красного гиганта раньше другой, расширяясь и охватывая своего партнера. Когда первая звезда начинает сжиматься, расстояние между ними уменьшается.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
Ученые предполагают, что частичная сверхновая нарушила орбиты белого карлика и его партнера, когда резко выбросила большую часть своей массы. Обе звезды были отправлены в противоположных направлениях в своего рода «маневре рогатки». Это объясняет высокую скорость звезды. Система-предшественник вспышки сверхновой типа Ia в представлении художника. Weiss Наиболее изученные термоядерные сверхновые относятся к «типу Ia», и обычно они используются для картирования структуры Вселенной. Но есть все больше свидетельств того, что термоядерные сверхновые могут возникать в самых разных условиях.
Увидеть взрыв сверхновой звезды еще не удавалось никому из ныне живущих. В последний раз подобное событие произошло 9 октября 1604 года, тогда взорвалась SN 1604 — самая последняя сверхновая, видимая из нашей галактики. Ее остатки в виде газового облака еще видны в созвездии Змееносца. Почему она двойная? Звезда Тау относится к категории «повторных новых» и может взрываться несколько раз с периодом в 80 лет. Это небесное тело представляет собой пару — красный гигант и белый карлик, вращающихся друг вокруг друга. Карлик обладает куда большей гравитацией и притягивает на себя вещество красного гиганта.
Астрономам удалось понаблюдать за звездой до и после ее взрыва и впервые получить визуальные доказательства того, что же вызывает этот загадочный во всех отношениях звездный коллапс. Классические новы обычно появляются в системах из двух звезд, где белый карлик и звезда-компаньон оборачиваются вокруг друг друга на очень близком расстоянии. Так как белые карлики являются очень плотными звездами, обладающими мощной силой гравитации, они постепенно вытягивают водород у соседней звезды. Водород накапливается вокруг белого карлика, и когда его объем становится критическим, происходит ярчайшая термоядерная реакция с последующим выбросом вещества. То, что выбрасывается в космос, это лишь тонкий слой газа карлика», — объясняет ведущий автор исследования Пржемек Мроз. Астрономы стали прямыми свидетелями такой новы в 2009 году, когда наблюдали за удаленной бинарной системой V1213 Cen. Об этом они поделились на страницах научного журнала Nature. Наблюдение происходило еще до события взрыва. Мониторинг V1213 Cen велся с 2003 года.
После сгорания всего водорода в таких звёздах прекращаются термоядерные реакции, и они продолжают светиться за счёт остаточной тепловой энергии. Большинство белых карликов имеют огромную плотность и небольшой диаметр, сопоставимый с диаметром Земли. Как правило, эти звёзды в среднем составляют около 0,6 массы Солнца. Дальнейшее исследование белого карлика учёные продолжили, изучив данные, полученные спектрометром европейской обсерватории Herschel Space Observatory. Анализ атмосферы объекта показал, что он имеет необычный смешанный состав, объяснить который естественным ходом эволюции одной звезды невозможно. Hurt «Эта звезда представляет собой случай, подобных которому мы прежде не наблюдали. Внешний водородный слой — иногда с присутствием гелия, а иногда просто смесь гелия и углерода — это ещё ожидаемый вариант. А вот чего не рассчитываешь увидеть, так это одновременное сочетание водорода и углерода. Притом что между ними должен быть толстый слой гелия, исключающий такое явление.
Сверхмассивный белый карлик появился в процессе слияния двух звезд
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. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. «Эта звезда уникальна, потому что у нее есть все ключевые характеристики белого карлика.
Аномальная звезда с огромной скоростью пересекает нашу галактику
Обломки, найденные в почти чисто гелиевой атмосфере «красной» звезды с высокой гравитацией, принадлежат старой планетарной системе, пережившей эволюцию звезды в белый карлик. Астрономы пришли к выводу, что это самая старая планетарная система вокруг белого карлика, обнаруженная в Млечном Пути. Это очень интересный белый карлик, поскольку его сверхнизкая температура поверхности, загрязняющие его металлы, его возраст и тот факт, что он магнитный, делают его чрезвычайно редким», — рассказала Эббигейл Элмс из Уорикского университета. Она также загрязнена планетарными обломками, схожими по составу с земной континентальной корой. Ученые пришли к выводу, что голубой цвет звезды вызван необычной смешанной гелиево-водородной атмосферой.
Образовавшиеся из старейших звезд нашей галактики, холодные белые карлики предоставляют информацию о формировании и эволюции планетных систем вокруг старейших звезд Млечного Пути», — прокомментировала Эббигейл Элмс.
Астрономы используют термин «локальный стандарт покоя» для описания среднего движения объектов в Млечном Пути. Это между 202—241 километров в секунду. Астрономы предсказывают, что слияние должно было произойти между двумя белыми карликами разных размеров. Одна из звезд в составе карлика достигает фазы красного гиганта раньше другой, расширяясь и охватывая своего партнера. Когда первая звезда начинает сжиматься, расстояние между ними уменьшается.
Астрономы обнаружили периодические вспышки света от тусклого дуэта. В итоге на расстоянии 2000 световых лет от Земли был обнаружен белый карлик, вращающийся каждые 25 секунд. Для сравнения: Солнце делает полный оборот вокруг своей оси за месяц, а Земля — за сутки. Это не нейтронная звезда, следовательно, соотносить ее с самыми быстрыми нейтронными светилами ученые не стали.
Она располагается в 104 световых годах от Земли. Данная звезда состоит из твердого кислорода и углерода. В конце своего жизненного цикла они кристаллизуются, превращаясь в большой алмаз.