В конце жизни черного карлика бывшая звезда испытает распад протонов и в конечном итоге испарится в экзотическую форму водорода. Желтые карлики не являются настоящими карликовыми звездами, по крайней мере, не в том смысле, что красные или белые карлики. В ее спектре астрономы нашли повышенные концентрации натрия, лития и калия, что делает звезду старейшим из обнаруженных на данный момент белых карликов. В результате данный белый карлик спонтанно взорвется или превратится в нейтронную звезду-пульсар. После смерти звезды есть 97-процентный шанс того, что она превратится в белого карлика.
Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики
двумя очень разными типами астрономических объектов. Астрономы обнаружили двойную звездную систему, в которой материя перетекает на белый карлик с звезды-компаньона. Красные карлики малы и излучают немного света по сравнению с большинством других звезд, таких как наше Солнце. «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».
Радиоастрономия обнаружила ультрахолодную звезду
До недавнего времени такая схема развития ELM-звезды оставалась гипотетической. Однако в 2020 году благодаря данным космического телескопа «Гея» учёные обнаружили 21 кандидата в ELM-звёзды. Их можно полноправно считать белыми карликами с экстремально низкой массой. Таким образом, астрономам впервые удалось подтвердить существование давно теоретически предполагавшихся звёзд. Также исследователи нашли ещё 29 объектов, которые в дальнейшем могут получить статус ELM-карликов.
Довольно удивительно, не правда ли? 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.
При этом звезда вмещает в себя примерно треть массы Солнца, так что весит в 350 раз больше Юпитера. Он крупнее своего партнера и богат углеродом и кислородом. Белые карлики — финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую. Оба объекта вращаются вокруг друг друга каждые 20,5 минуты, что является рекордно коротким периодом для двойных звездных систем.
Благодаря этому ученые могут измерить точный орбитальный период планеты. Используя другие наблюдения, астрономы могут определить диаметр, плотность планеты и даже состав атмосферы. Ученые намерены продолжить наблюдения и изучение планеты TOI-2257 b. Они также надеются получить новые данные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Екатерина Гура.
Оранжевые звёзды – то, что надо для жизни
Ученые предположили, что легкие субкарликовые звезды, такие как J0526B, шли по особому эволюционному пути. Обнаружение большего количества таких объектов и наблюдение за ними позволит лучше понять их свойства, сообщает Nature Astronomy. Ранее ученые открыли потенциально обитаемую «суперземлю». Она расположена на расстоянии 137 световых лет от нас.
В 1863 году американский астроном Алван Кларк, испытывая новый объектив для телескопа, заметил около Сириуса слабую звездочку. Провели наблюдения, и выяснилось, что звездочка и Сириус обращаются около общего для них центра масс 1 раз за 50 лет. Так была открыта вторая звезда из пары — Сириус B. Теория Бесселя блестяще подтвердилась. В 1924 году Уолтеру Адамсу удалось получить спектр Сириуса В, и тогда обнаружилось, что температура на поверхности этой слабенькой звездочки вдвое выше, чем температура поверхности нашего Солнца.
И это было очень удивительно. Что же такого удивительного было в спектре Сириуса B? Сами посудите: Количество энергии, излучаемой звездой, пропорционально четвертой степени температуры и квадрату радиуса звезды. И если бы Сириус В по размерам был подобен Солнцу, то должен был излучать в 16 раз больше, чем наше дневное светило. То есть быть такой яркой звездой, что его должно было хорошо быть видно с Земли даже без телескопа. А в реальности эта звезда едва видна даже в телескоп! Значит… Сириус В должен иметь значительно меньшие размеры, относительно Солнца. Какого же размер должна быть звезда, с температурой и светимостью Сириуса B?
Оказалось, что её радиус его должен составлять около 10000 километров — чуть больше, чем радиус Земли! Факт легко подтверждался расчетами, однако поверить в него было сложно. Что можно сказать в ответ на такое послание? Не болтай глупостей! Вырожденные звезды и вырожденное вещество Вскоре астрономам пришлось принять существование белых карликов как данность. Но, сначала их приняли просто как факт. И лишь полтора десятилетия спустя поняли, почему белые карлики имеют такие маленькие размеры и такую большую плотность. Что это значит?
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.
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. Но по мере остывания белых карликов происходит смешение материалов. В некоторых случаях водород смешивается с внутренним веществом и разбавляется так, что гелий начинает преобладать. Однако смешиванию материалов могут препятствовать магнитные поля.
Если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне смешивание будет слабее — следовательно, там будет больше водорода. Другая теория, предложенная исследователями, также связана с магнитными полями.
В Млечном Пути известно около 5 тыс.
Тем не менее, астрономы ищут такие системы. Парные коричневые карлики, взаимодействующие со звездой-компаньоном, могут помочь нам точнее измерить их параметры и лучше понять их формирование и эволюцию. Последующие исследования с использованием различных наборов данных, в том числе данных телескопа Гайя, позволили получить точные измерения системы и подтвердить её характеристики.
Иллюстрация диапазонов масс космических объектов. Коричневый карлик, напротив, находится на грани верхнего предела массы этих малоизученных объектов: его радиус примерно равен радиусу Юпитера, но масса в 80,1 раза больше его массы. Другие свойства позволяют предположить, что оба объекта довольно старые, что вызывает вопросы о том, как они оказались там, где они сейчас.
Двуликий карлик: астрономы нашли странную звезду, состоящую из гелия и водорода
Белые карлики представляют собой остатки звезд главной последовательности, например, Солнца. Поскольку коричневый карлик и звезда находятся так близко друг к другу, первый заблокирован приливами. Белые карлики — это выгоревшие ядра потухших звезд, которые по мере угасания раздувались, превращаясь в красного гиганта, но по окончании этой фазы не обладали достаточной массой. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
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.
Alena Aenami Все подходит к концу Несмотря на все сложности, продолжительность жизни красных карликов делает — главное преимущество. Достаточно стабильный красный карлик может поддерживать комфортные условия для планеты. Жизнь на Земле существует уже около 4 миллиардов лет, и у нас есть еще миллиард, прежде чем Солнце станет слишком горячим для комплексных форм жизни на планете.
Тогда мы погибнем или будем вынуждены искать новый дом. И таймер этот уже тикает. Потенциально, красный карлик может уберечь нас на триллионы лет.
А это уже около 4 миллиардов потенциальных локаций. Но нам необязательно ограничивать себя только Землеподобными планетами. Вокруг красных карликов могут вращаться газовые гиганты с лунами, на которых возможна жизнь.
Или супер-Земли. В общей сложности, красные карлики могут насчитывать 60 миллиардов космических тел, куда можно перебраться. И это только в Млечном Пути.
Увы, даже красные карлики погасают.
Другая любопытная особенность этих светил — неполная ионизация вещества. В их атмосферах присутствуют соединения кислорода и водорода: главным образом угарный газ и метан.
Ко второй категории относятся наименьшие из звёзд главной последовательности — красные и частично оранжевые карлики массой от 0,077 до 0,5 «солнц», уже достаточной для того, чтобы четыре ядра водорода сливались в ядро гелия. Однако горение водорода в телах такой массы ещё нестабильно. Звезда пульсирует.
Сжатие ведёт к увеличению давления и возрастанию интенсивности реакций, но повышенное выделение энергии влечёт за собой нагрев ядра, расширение, снижение давления и резкое замедление синтеза. Наименее стабильные карлики именуются «вспыхивающими звёздами» и считаются самой многочисленной разновидностью переменных. Несмотря на неравномерность горения, с возрастом красные и оранжевые звёзды непрерывно наращивают температуру и светимость, пока наконец не сменят цвет.
Свою карьеру звезда лёгкого веса завершает уже как голубой карлик. Правда, для этого требуется невероятно много времени: от 50 миллиардов до триллиона лет. Карлики очень экономно расходуют водородное горючее, но в безмерно удалённом будущем догорят и они, превратившись в гелиевые шары, покрытые водородным панцирем.
К третьей категории принадлежат оранжевые, жёлтые и жёлто-белые звёзды среднего веса — до 2,5 солнечных масс. В них водород горит стабильно, а светимость и спектр с возрастом меняются незначительно. За срок от 1 до 50 миллиардов лет с увеличением массы долговечность светила падает стремительно оранжевая звезда станет жёлтой, а жёлтая побелеет.
Впечатляющие и замысловатые метаморфозы начнутся, когда водород в ядре будет израсходован. Тогда твёрдая сердцевина звезды начинает сжиматься. Выдавленные из ядра «тонущим» гелием на границу конвективной зоны остатки водорода на короткое время возобновляют реакцию, вследствие чего внешние слои вещества выталкиваются наружу, а звезда раздувается в 2,5 раза, превращаясь в яркий субгигант.
Ядро же по закону сохранения импульса испытывает дополнительное сжатие — имплозию, благодаря которой температура в центре звезды кратковременно подскакивает до 100 миллионов кельвинов. А этого уже достаточно для начала термоядерных реакций с участием гелия. Горение гелия в солнцеподобной звезде прекращается почти сразу, но выделившейся за время гелиевой вспышки энергии хватает, чтобы температура в конвективной зоне возросла до миллионов градусов и горение водорода началось во всём объёме звезды.
Увеличив светимость в 100 тысяч раз, а радиус в сотни раз, она превращается в красный гигант. После чего обогащённый гелием и щепоткой более тяжёлых элементов водород, слишком раскалённый, чтобы гравитация ядра могла его удержать, улетучивается. Гелиевое же ядро продолжает сжиматься, в конечном счёте превращаясь в крошечный сверхплотный белый карлик.
Через несколько миллиардов лет лишённое внутреннего источника энергии тело остывает. И белый карлик становится «чёрным карликом». Звёзды четвёртой категории — белые и бело-голубые, от 2,5 до 8 солнечных масс — с возрастом даже не меняют оттенок свечения.
Существенные различия с предыдущим типом обнаруживаются в момент гелиевой вспышки. Такая звезда не выходит из стадии субгиганта, ибо более сильная гравитация препятствует разлёту вещества, а выделившейся энергии оказывается недостаточно для того, чтобы воспламенить возросшую массу водорода конвективной зоны. Расширение быстро сменяется сжатием, и горение гелия в ядре «входит в режим», став цефеидой.
Звезда пульсирует с чётким ритмом. Однозначная связь между периодом пульсации и светимостью позволяет измерять по таким звёздам галактические дистанции. Лишь после выгорания гелия в ядре цефеида, сжавшись в последний раз, вспыхивает по всему объёму, превращается в красный гигант и рассеивается, оставляя после себя белый карлик массой около 0,7 солнечной с заключённым в гелиевую оболочку ядром из углерода, азота и кислорода.
Но в случае, если звезда была двойной а обычно так оно и есть , начинается самое интересное. Дождавшись, когда второй компонент системы войдёт в фазу красного гиганта и станет терять массу, углеродный карлик начинает захватывать чужое вещество. Гравитация этого тела достаточна, чтобы в падающем на его поверхность водороде вспыхнули термоядерные реакции.
В результате звезда оживает и, в зависимости от темпов и регулярности поступления горючего, превращается в «новую», «повторную новую», «карликовую новую». Имеющие массу до 12 солнечных бело-голубые звёзды пятой категории в конце жизненного пути также проходят стадию жёлтого переменного гиганта. Но разительно отличаются в плане возможных «посмертных приключений».
Есть мнение, что остающийся после их гибели углеродный белый карлик массой до 1,4 солнечных может, остыв, превратиться в гигантский алмаз. Хотя и только на время. В последующие 101500 лет холодный синтез — то есть возможное при данной плотности вещества «туннелирование» нуклонов из одного ядра в другое — превратит его в «железную звезду».
Но не факт, что к тому времени будет существовать Вселенная. Но карлика может и не остаться вовсе.
Время жизни жёлтого карлика составляет в среднем 10 миллиардов лет. После того, как сгорает весь запас водорода, звезда во много раз увеличивается в размере и превращается в красный гигант. Примером такого типа звёзд может служить Альдебаран.
Оранжевые карлики Оранжевые карлики — это звёзды, занимающие промежуточное положение между красными карликами главной последовательности класса M и жёлтыми карликами класса G. Оранжевые карлики имеют массы от 0,5 до 0,8 солнечных масс и эффективную температуру 3900-5200 K.. Средняя светимость оранжевых карликов — от 0,1 до 0,6 солнечных светимостей. Коричневые карлики Коричневые карлики — очень холодные космические объекты, немного крупнее Юпитера. Эти тела возникают из звезд, которые не входят в главную звездную последовательность.
После прекращения в их недрах реакций термоядерного синтеза они относительно быстро остывают. И становятся похожими на планетоподобные тела; светимость их очень слабая. Субкоричневые карлики Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики — холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше 0,012 массы Солнца. Они рождаются путём коллапса газового облака.
Научное сообщество пока не пришло к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что — субкоричневым карликом. Красный карлик Довольно часто мы слышим название звезды - красный карлик. Но мало кто в точности понимает, что это такое. Красные карлики - это на самом деле маленькие звёзды с небольшой массой.
Хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, такие объекты, вращающиеся вокруг других звезд, являются редкой находкой. Теперь группа астрономов во главе с Марианджелой Бонавита Mariangela Bonavita сообщает об обнаружении четырех таких объектов.
Навигация по записям
- Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет | ИА Красная Весна
- Странные землетрясения в Юте выявили вулканическую активность, скрытую под пустыней
- Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие | Космос | Мир фантастики и фэнтези
- Поиск по этому блогу
- Обнаружен новый промежуточный между звездами и планетами объект: Наука: Наука и техника:
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
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.
Выяснилось, что одна половина поверхности белого карлика состоит водорода, линии которого видны, когда карлик повернут к Земле этой стороной, другая — из гелия. Что привело к такому разделению белого карлика, который назвали Янус в честь древнеримского бога, ученые точно не знают. По одной из версий, астрономы стали свидетелями редкой фазы эволюции белого карлика. Известно, что после образования белых карликов тяжелые элементы в их составе опускаются вглубь, легкие, в том числе водород и гелий — поднимаются. Однако в некоторых случаях, по мере остывания, эти элементы смешиваются.
Астрономы не знают, как они туда попали. Другая экзопланета вращается вокруг белого карлика и пульсара, или пульсирующей нейтронной звезды. Круто, но не то, что у нас на заднем дворе. Последняя планета вращается так далеко от своего белого карлика, что астрономы даже не уверены, принадлежит ли она этой звезде, говорит Блэкман, поэтому ни одна из них не подходит. Система, которую обнаружила команда Блэкмана, представляет собой одинокую звезду с газовым гигантом примерно на 40 процентов больше Юпитера, который движется по примерно схожей с ним орбите.
По словам Блэкмана, планета, похоже, пережила смерть звезды «более или менее нетронутой». Находка является первым конкретным доказательством того, что наши внешние планеты могут пережить смерть Солнца. Этот проблеск белого карлика - своего рода пробный запуск.
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.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
В результате данный белый карлик спонтанно взорвется или превратится в нейтронную звезду-пульсар. Российские астрофизики и космологи объяснили, по какой причине все известные белые карлики – объекты масштабом с Землю, остающиеся после смерти звезды, подобной нашему. Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000. В результате слияния двух белых карликов образовалась эта странная зелёная звезда. Есть подозрения, что количество коричневых карликов во Вселенной может быть близко к количеству обычных звезд.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. Предполагается, среди всех звезд Wise J085510.83-071442.5 и не самая холодная, но среди коричневых карликов, к которым она, скорее всего, относится, является рекордсменкой. Астрономы открыли новый тип звезд, которые образуются от губительного удара белых карликов друг об друга.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
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.
Открытая командой из Оклахомы система хороша еще и тем, что в ходе вращения белые карлики периодически закрывают друг друга для земного наблюдателя. Происходят затмения, период которых постепенно уменьшается из-за сближения звезд. Астрономы надеются, что это уменьшение окажется заметным при последующих наблюдениях уже в нашу эпоху.
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. 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.
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. Внешняя планета TOI-1266 чуть более чем в полтора раза больше нашей планеты и поэтому считается суперземлей. Две эти планеты находятся на краю так называемой «долины радиуса», в которую попадают планеты с радиусом в 1,5-2 раза больше радиуса Земли.