О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году. Ультрахолодные карлики — звезды настолько холодные, что практически не излучают видимого света, и увидеть их можно лишь в инфракрасном диапазоне. Пример белого карлика GD 362 показывает, что жизнь после смерти действительно возможна.
Астрономы открыли самую маленькую звезду из всех известных
Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. Однако открытие газового гиганта в системе красного карлика TOI-5205 разрушило устоявшиеся представления: Планета TOI-5205b всего в четыре раза меньше своей звезды. Поскольку коричневый карлик и звезда находятся так близко друг к другу, первый заблокирован приливами. Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. Сверхмассивный белый карлик Gaia EDR3 покинул звездное скопление Гиад, расположенное в созвездии Тельца.
Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли
Эволюция звезд средних размеров завершается после сбрасывания внешней оболочки и превращения их в небольших и померкших белых карликов. Из-за практически бесконечного срока существования в Галактике остается очень много таких объектов, которые создают двойные системы. При вращении в паре такие белые карлики могут приближаться до соприкосновения и тогда вспыхивать сверхновой звездой типа Ia. Но при взрыве белые карлики не разрушились, а образовали новый звездный объект, который окружен плотным облаком газа и пыли. Его исследованием занималась команда ученых, которую возглавила Лидия Оскинова, астроном Потсдамского и Казанского университетов.
Как пишет газета «Жэньминь жибао он-лайн» , девять таких звёзд удалось найти при помощи крупнейшего в стране оптического телескопа LAMOST. Данное открытие уже назвали настоящим прорывом в астрономических исследованиях, учитывая, что до этого было известно лишь четыре подобных звезды. 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.
Эти системы часто являются источниками рентгеновского излучения. Спектр системы при минимуме светимости — непрерывный, с широкими линиями излучения водорода и гелия.
При максимальной светимости эти линии почти исчезают или становятся мелкими линиями поглощения. Некоторые из этих систем затменные, возможно, их главный минимум обусловлен затмением «горячего пятна», которое возникает, когда из аккреционного диска происходит падение вещества на поверхность белого карлика от звезды-спутника [4]. В соответствии с характеристиками изменения светимости, карликовые новые могут быть разделены на три типа: звёзды типа SS Лебедя SS Cygni, UGSS , для которых характерно увеличение яркости на 2-6m звёздных величин в течение 1-2 дней и возвращение к своей первоначальной яркости в течение нескольких последующих дней. Их нормальные короткие вспышки аналогичны звёздам типа SS Лебедя, а «сверхмаксимумы» ярче на 2m звёздные величины и продолжаются более чем в пять раз дольше, но происходят они в несколько раз реже.
Коричневые карлики являются промежуточными объектами между планетами и звездами, занимая диапазон масс между 13 и 80 массами Юпитера 0,012 и 0,076 масс Солнца. Хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, такие объекты, вращающиеся вокруг других звезд, являются редкой находкой.
Астрономы нашли звезду, которая превращается в гигантский алмаз
Термоядерным горючим для коричневых карликов служат дейтерий и литий. Бурые карлики изображён T-карлик не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд. Планеты на орбитах бурых карликов уже обнаружены, но может ли там кто-то обитать — вопрос Тем не менее, отличия бурых карликов от звёзд главной последовательности велики. Температура и светимость более крупных звёзд постоянно возрастают по мере того, как водород превращается в более плотный гелий и давление в ядре увеличивается. Когда запасы горючего истощаются окончательно, карликовая звезда превращается в увеличенный аналог Юпитера. 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».
Еще более примечательной находку делает то, что этот коричневый карлик имеет самую низкую массу из когда-либо зарегистрированных для своего вида: его масса всего в 3-4 раза больше массы Юпитера. Это ставит перед учеными серьезную задачу, поскольку они пытаются разгадать тайны его формирования. Современные модели предполагают, что планеты-гиганты легко формируются в диске вокруг звезды. Однако в случае с этим одиноким коричневым карликом крайне маловероятно, что он сформировался именно таким образом.
Вместо этого, похоже, он сформировался скорее как звезда, причем его масса в 300 раз меньше массы нашего Солнца. В связи с этим возникает вопрос, как происходит процесс звездообразования при таких мизерных массах.
Расстояние между двумя объектами составляет менее половины радиуса Солнца. Результаты исследования опубликованы в журнале The Open Journal of Astrophysics и размещены на сайте arXiv. Нам известно очень немного коричневых карликов, состоящих в таких тесных двойных связях с другими малыми звёздами. Коричневые карлики формально не подпадают под определение звёзд, занимая промежуток между крошечными звёздами и массивными планетами. Их масса примерно в 13-80 раз больше массы Юпитера, и они достаточно массивны, чтобы в их ядрах происходил синтез дейтерия, но не водорода, который питает «полноценные» звёзды. Как, по мнению художника, коричневый карлик будет выглядеть с поверхности одной из его планет Заметить их нелегко, поскольку они довольно маленькие и тусклые. В Млечном Пути известно около 5 тыс.
Исследователи обнаружили массивный коричневый карлик во время его транзита по диску звезды. Анализ изменения кривой блеска показал, что размером этого субзвездного объекта примерно соответствует Юпитеру, но масса коричневого карлика в 77 раз...
Древняя карликовая звезда найдена в Млечном Пути
Солнце и другие не слишком крупные звезды заканчивают жизнь, превращаясь в белых карликов. Система из двух потухших звезд, так называемых белых карликов, открыта астрономами на расстоянии восьми тысяч световых лет от Земли. Астрономы открыли новый тип звезд, которые образуются от губительного удара белых карликов друг об друга.
Телескоп TESS NASA обнаружил новый крупный коричневый карлик с массой 77 Юпитеров
Равновесная температура LP 890-9 b равна 396 кельвинов К. Экзопланета удалена от звезды на 0,04 а. Равновесная температура планеты оценивается на уровне 272 К. Родительская звезда LP 890-9 имеет радиус около 0,15 радиуса Солнца и массу 0,12 массы Солнца.
Теперь звезду называют красным гигантом. Эта стадия красного гиганта длится около 1 миллиарда лет. Во время этой фазы звезда пытается произвести больше энергии, чтобы остаться в живых благодаря сложным ядерным реакциям, которые расходуют содержащийся в ней гелий. Эти реакции могут поддерживать звезду только временно. Постепенно эти реакции начинают становиться нестабильными, поэтому звезда начинает терять еще больше своих внешних слоев. Звезды, подобные Солнцу, продолжают этот процесс до тех пор, пока не сбросят все слои и не обнажится ядро.
На этом этапе ее называют белым карликом, и она будет медленно охлаждаться и исчезать. Белый карлик Для звезды с массой, превышающей в 1,4 раза массу нашего солнца, ее первое ядро коллапсирует внутрь, а затем взорвется гигантским взрывом. Это называется взрывом сверхновой. Сверхновая выделяет такое огромное количество энергии, что может светить ярче, чем целая галактика в течение нескольких недель. Такой взрыв оставляет после себя либо нейтронную звезду, либо черную дыру. Как образуются планеты? Когда формируется звезда, вокруг нее часто образуется диск из газа, пыли и обломков. Частицы пыли на этом диске - строительные блоки каменистых планет. Из-за гравитации и других сил эти частицы сталкиваются друг с другом.
Если столкновение мягкое, эти частицы склеиваются. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не образуются камни с немного большей массой.
Ученые занимались анализом спектров двухсот из 415 неактивных карликовых звезд, расположенных в пределах 49 световых лет от Солнца.
Ученые не нашли у звезд из текущей выборки экзогигантов, что согласуется с моделью аккреции на ядро. Они определили новые значения частот появления таких тел — с вероятностью полтора процента экзопланеты с массой более одной массы Юпитера будут обнаруживаться внутри снеговой линии у красных карликов. Если же речь идет за зоной вне снеговой линии, то вероятности будут составлять 1,5, 1,7 и 4,4 процентов для экзогигантов с массами 3-10, 0,8-3 и 0,3-0,8 массы Юпитера.
Ранее мы рассказывали о том, как добровольцы помогли астрономам открыть новый долгопериодический экзогигант.
Ученые предполагали, что если белый карлик окажется пульсаром, то он должен быть очень холодным для звезды и находиться чрезвычайно близко к имеющемуся спутнику. В данном случае прогноз полностью оправдался: погибшая звезда холоднее 13 000 Кельвинов, имеет частоту вращения около пяти минут, а гравитационное притяжение белого карлика оказывает сильное влияние на спутника. Магнитные поля белых карликов могут быть более чем в миллион раз сильнее магнитного поля Солнца, и модель динамо помогает объяснить почему. Ранее космический телескоп «Уэбб» обнаружил коричневого карлика, который всего в три-четыре раза массивнее Юпитера. По словам ученых, объяснить образование столь небольшого объекта даже теоретически достаточно сложно.
Телескоп TESS NASA обнаружил новый крупный коричневый карлик с массой 77 Юпитеров
| Две звезды объединились в массивный белый карлик | «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». |
| Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие | Пример белого карлика GD 362 показывает, что жизнь после смерти действительно возможна. |
| Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову | Они возникли при слиянии белых карликов Астрономы обнаружили четыре белых карлика типа DAQ, которые обладают большой массой и температурой. |
| Астрономы увидели систему из двух звёзд, которая поместилась бы внутри Солнца / Хабр | После смерти звезды есть 97-процентный шанс того, что она превратится в белого карлика. |
Астрономы открыли самую маленькую звезду из всех известных
Однако другие оценки предполагают, что звезды могут находиться в этой фазе в течение квадриллиона лет. В любом случае, время, необходимое для достижения этой стадии с момента рождения звезды, превышает текущий возраст Вселенной, поэтому пока не существует ни одного черного карлика. Замерзшая звезда Когда-нибудь, когда во Вселенной будет исчерпан материал для возобновления звездных циклов, могут появиться так называемые «замерзшие звезды», которые горят с температурой образования водяного льда около 0 градусов Цельсия , будучи наполненными различными тяжелыми элементами из-за недостатка водорода и гелия в космосе. Согласно исследователям, которые концептуализировали такие объекты, Фреду Адамсу и Грегори Лафлину, замерзшие звезды не будут образовываться еще триллионы триллионов лет. Некоторые из них возникнут в результате столкновений между субзвездными объектами, называемыми коричневыми карликами, которые крупнее планет, но слишком малы, чтобы воспламеняться в звезды. Замерзшие звезды, несмотря на низкую температуру, будут иметь массу, достаточную для поддержания ограниченного ядерного синтеза, но недостаточную для излучения большей части собственного света. Их атмосфера может быть загрязнена ледяными облаками, а слабое ядро излучать небольшое количество энергии.
Художественное представление магнетара, нейтронной звезды внешне похожей на замерзшие звезды будущего. 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.
Это будет первый космодром в Поднебесной для коммерческих космических запусков. Актуальные новости об открытиях китайских астрономов, инновационных разработках Поднебесной, медицине, а также об истории, культуре, политике, экономике, традициях, событиях и жизни в КНР читайте в специальной теме «Свободной Прессы» — Китай сегодня. Китай сегодня.
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.
Что касается физических характеристик, то недавно открытая звезда в 3-10 раз тяжелее Юпитера. Учитывая такую низкую массу, можно было бы предположить, что, как и Юпитер, она может быть газовым гигантом, исторгнутым своей звездной системой. Однако астрономы считают, что это, вероятно, не планета, а коричневый карлик, потому что их намного больше, чем планет, пишет Daily Mail. Новость прокомментировал для "ВМ" Владимир Курт, заведующий отделом физического института имени Лебедева Академии наук: — Эта звезда очень маленькая. В ней 10 масс Юпитера всего, то есть этот карлик - в сотни раз меньше массы солнца. При такой маленькой массе — не идут ядерные реакции. Поэтому такие звезды не греются. А температура у нее определяется тем, что они сжимается.
«Уэбб» нашел самую маленькую «звезду-неудачницу»
Они похожи на классические новые звёзды в том плане, что белый карлик участвует в периодических вспышках, но механизмы вспышек разные: в классических новых звёздах. Согласно исследованию, два протобелых карлика оказались звездами типа PG 1159 — предшественниками белых карликов класса DO или DA. Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. После смерти звезды есть 97-процентный шанс того, что она превратится в белого карлика. Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0.
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
Звезда стала одной из 6,5 тысяч белых карликов и субкарликов, обнаруженных по материалам 12-го выпуска данных SDSS (Data Release 12). Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы. Солнце и другие не слишком крупные звезды заканчивают жизнь, превращаясь в белых карликов. Согласно исследованию, два протобелых карлика оказались звездами типа PG 1159 — предшественниками белых карликов класса DO или DA. Желтые карлики – это, как правило, звезды средней массы, светимости и температуры поверхности. В результате слияния двух белых карликов образовалась эта странная зелёная звезда.
Красный карлик станет последним домом для жизни во Вселенной
Рекордсмен среди двойных белых карликов К счастью, недавно стартовавший обзор, который ведется с использованием телескопов Паломарской обсерватории США и Национальной обсерватории Китт-Пик, меняет эту ситуацию. Каждую ночь 1,2-метровый телескоп в Паломарской обсерватории сканирует небо в поисках объектов, которые движутся, мерцают или иным образом изменяют яркость. Затем, с целью выявления короткопериодических затменных двойных систем, за самыми многообещающими кандидатами начинает «слежку» 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик с установленным инструментом KPED, который предназначен для измерения скорости и степени изменения яркости источников. Национальная обсерватория Китт-Пик. Его спутник крупнее, но при этом в 5 раз «легче» нашей звезды.
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.
Об этом они поделились на страницах научного журнала Nature. Наблюдение происходило еще до события взрыва. Мониторинг V1213 Cen велся с 2003 года. И все это время ученые надеялись собственными глазами увидеть процесс перехода белого карлика в нову. Их желание в конце концов сбылось. 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.
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.
ТехнологииЭкс-инженер NASA заявил о создании бестопливного двигателя для полетов в космос Так как излучают пульсары в основном в рентгеновском диапазоне, одним из главных на сегодняшний день инструментов их обнаружения является российско-немецкая космическая обсерватория «Спектр-РГ» и ее телескоп eROSITA.