Астрономы разобрались, угрожает ли Земле белый карлик WD 0810-353. Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0.
Астрономы впервые увидели «включение и выключение» белого карлика
| НАСА показало «глаз» белого карлика | это звезды, у которых закончилось их основное топливо: водород. |
| Две звезды объединились в массивный белый карлик | Поскольку белый карлик — крошечная мишень, маленькие тела не врезаются в звезду, а разрываются на части гравитацией, образуя диски из камней, которые превращаются в пыль, когда они вращаются очень близко к белому карлику. |
Обнаружен «двуликий» белый карлик, одна половина звезды состоит из водорода, другая - из гелия
*Белые карлики — это компактные сверхплотные объекты, в которые превращаются звёзды после потухания. звёзды главной последовательности: оранжевые и жёлтые карлики, желто-белые и белые звёзды, бело-голубые гиганты, голубые сверхгиганты и гипергиганты. 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. 5 млрд лет Солнце превратится в мертвую звезду — белый карлик.
Аномальная звезда с огромной скоростью пересекает нашу галактику
Это свойство объясняется сильным атмосферным поглощением оптического красного и инфракрасного излучения из-за неупругого столкновения молекул газов в фотосфере. Он лишь немного моложе WD J2147-4035 с возрастом остывания около 9 миллиардов лет и загрязнен обломками, которые по химическому составу сходны с континентальной корой Земли. Эти обломки принадлежат древней планетной системе, которая пережила эволюцию родительской звезды сначала в красного гиганта, а потом в белого карлика.
Это лишь второй пример такой системы. Первый был определен более семидесяти лет назад. Белый карлик — это звезда, которая сожгла все свое топливо и сбросила свои внешние слои, а теперь переживает процесс сжатия и охлаждения в течение миллионов лет.
Она размером с Землю, но по крайней мере в 200000 раз массивнее нашей планеты.
Данная звезда состоит из твердого кислорода и углерода. В конце своего жизненного цикла они кристаллизуются, превращаясь в большой алмаз. Однако процесс кристаллизации происходит настолько медленно, что до сих пор не было зафиксировано ни одного превращения звезды в алмаз.
И именно она испускает рентгеновские лучи в очень устойчивом темпе каждые девять часов. Вспышки настолько энергичны и регулярны, что сверхмассивная черная дыра, должно быть, съедает массу планеты Меркурий три раза в день. Так что же кормит эту черную дыру таким огромным обедом? В марте 2020 года ученые нашли ответ - несчастная звезда в конце своей жизни забрела в зону смерти черной дыры.
Но самое интересное, что это не простая звезда. Звезды, которые слишком близко подходят к черной дыре - разрываются на части. Но каким-то образом одна из звезд переживает сближение со сверхмассивной черной дырой снова и снова. Дальнейшее исследование показало, что это небольшая компактная звезда - белый карлик. Так что же делает эту крошечную звезду почти неразрушимой? Ответ заключается в том, как формируется белый карлик. Есть два способа как это может произойти: Маленькие звезды, еще называемые "красными карликами", о которых мы расскажем в одном из следующих наших видео, выгорают на протяжении триллионов лет, пока постепенно не превратятся в белых карликов. Звезды среднего размера, как наше солнце - более интересный случай.
Представьте Солнце как огромную скороварку которая превращает водород в гелий внутри себя при помощи гравитации. Слияние элементов высвобождает огромное количество энергии, которая выталкивается наружу и стабилизирует звезду в хрупком равновесии. Когда звезда стареет, водород в ядре заканчивается и она начинает сжигать гелий, создавая более тяжелые элементы в ее центре. Делая это, звезда теряет свой внешний слой. Она расширяется примерно в 100 раз по сравнению с её первоначальным размером. Спустя время желтая звезда становится красным гигантом. И в конце концов красный гигант сбрасывает свои внешние слои. И более чем половина массы звезды будет выброшена в пространство, в виде захватывающей планетарной туманности, диаметром в миллионы километров.
Звезда, которая заканчивает свою жизнь в одной из этих планетарных туманностей, оставляет после себя ядро, известное как белый карлик. Бывший ранее в 100 раз больше в диаметре, сейчас он примерно такой же по размерам как и Земля, и имеет половину от изначальной массы.
Белые карлики: стандартные свечи Вселенной
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. В течение 80 лет он копит на себе захваченный у соседа водород, а когда его количество достигает критического уровня, то происходит термоядерный взрыв. Именно эту вспышку можно будет увидеть на расстоянии трех тысяч световых лет. Затем карлик снова начинает копить водород до следующего подобного события. Москва, Большой Саввинский пер. II; Адрес редакции: 119435, г.
И наоборот, если обнаруживается белый карлик, поверхность которого имеет температуру около 3 тысяч градусов, то можно смело сказать, что ему не менее десяти миллиардов лет". Сегодня науке известно всего несколько тысяч белых карликов. Это связано с их низкой светимостью и малыми размерами. Однако ученые полагают, что общее их количество в нашей галактике может достигать 10 миллиардов, то есть около 5 процентов всех звезд Млечного Пути. Впрочем, Сильвия Каталан и ее коллеги заняты поиском самых холодных, а значит, самых старых белых карликов, что дополнительно усложняет задачу, ведь самые холодные - значит, самые тусклые. Пока подходящих объектов изучения набралось всего около полусотни, но тем они важнее для науки. Нужны новые телескопы Правда, заглянуть в далекое прошлое Вселенной астрономы пытаются и иным путем: с помощью все более мощных телескопов они высматривают в глубинах космоса самые далекие, а значит, и самые старые галактики. Ведь если галактика удалена от нас, скажем, на 12 миллиардов световых лет, то это означает, что мы видим ее такой, какой она была 12 миллиардов лет назад. Проблема лишь в том, что эти пусть гигантские и яркие, но чрезвычайно далекие звездные скопления так же трудно поддаются наблюдению, как и несравненно более близкие, зато очень тусклые и крайне малые белые карлики.
Аккреция на белые карлики, обладающие сильным магнитным полем , направляется в район магнитных полюсов белого карлика, и циклотронный механизм излучения аккрецирующей плазмы в околополярных областях магнитного поля карлика вызывает сильную поляризацию излучения в видимой области поляры и промежуточные поляры. Аккреция на белые карлики богатого водородом вещества приводит к его накоплению на поверхности состоящей преимущественно из гелия и разогреву до температур реакции синтеза гелия, что, в случае развития тепловой неустойчивости, приводит к взрыву, наблюдаемому как вспышка новой звезды. Достаточно длительная и интенсивная аккреция на массивный белый карлик приводит к превышению его массой предела Чандрасекара и термоядерному взрыву , наблюдаемому как вспышка сверхновой типа Ia. Примером такого события является взрыв сверхновой SN 1572. Звёзды-зомби[ править править код ] Если в двойной звёздной системе находится белый карлик и обычная звезда, а также расстояние между ними маленькое, то белый карлик будет перетягивать на себя массу ближайшей звезды, и как следствие набирать массу. Со временем, при приближении к определённой массе, белый карлик разогревается до такой температуры, что в его ядре снова начинаются термоядерные реакции, которые сопровождаются ещё одной вспышкой сверхновой звезды. Звезда погибает во второй раз и снова образуется белый карлик, но с меньшей массой и большей скоростью вращения. Такой белый карлик называется звездой-зомби [31].
Поэтому звезда-компаньон с малой массой всегда может заполнять свою критическую полость Роша и передавать материал белому карлику. Кроме того, ученые выяснили, что белый карлик достигнет предела Чандрасекара через 1,5 миллиона лет и может взорваться как сверхновая типа Ia. Полостью Роша называется область вокруг звезды, при заполнении которой начинает происходить перетекание вещества к другой звезде. В точке Лагранжа L1 в двойной системе полости Роша обеих звезд соприкасаются, тем самым в ней уравновешиваются силы притяжения.
Россияне в апреле смогут увидеть взрыв двойной звезды: это происходит лишь раз в 80 лет
Звезда, которая заканчивает свою жизнь в одной из этих планетарных туманностей, оставляет после себя ядро, известное как белый карлик. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Белый карлик — это остатки меньшей звезды, у которой закончилось ядерное топливо. Если бы не белые карлики, у нас не было бы ни малейших шансов узнать хоть что-нибудь о первых звездах Вселенной". Астрономы обнаружили уникальную звезду-белого карлика, которая пульсирует 1. LAWD37 — белый карлик, финальная стадия эволюции звезды, подобной нашей.
Ученые нашли превращающуюся в алмаз звезду на расстоянии 104 световых лет от Земли
О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году. Когда большая звезда исчерпывает все ядерное топливо, она может сбросить внешние слои материи и сжаться в горячее сморщенное небесное тело, называемое белым карликом. Согласно выводам команды, белый карлик, вероятнее всего, является остатком сверхновой, которая «взорвалась» между 5 и 50 миллионами лет назад. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Согласно выводам команды, белый карлик, вероятнее всего, является остатком сверхновой, которая «взорвалась» между 5 и 50 миллионами лет назад.
Астрономы впервые видят, как белый карлик «включается и выключается»
Исследователи полагают, что то, что они наблюдают, может быть реконфигурацией поверхностного магнитного поля белого карлика. В режиме «включено», когда яркость высока, белый карлик питается аккреционным диском, как обычно. Внезапно и резко система отключается и ее яркость резко падает. Исследователи говорят, что когда это происходит, магнитное поле вращается так быстро, что центробежный барьер останавливает постоянное попадание топлива из аккреционного диска на белый карлик. На этом этапе количество топлива, которым может питаться белый карлик, регулируется с помощью процесса, называемого магнитным стробированием.
В этом случае вращающееся магнитное поле белого карлика регулирует прохождение топлива через «ворота» на аккреционный диск, что приводит к полурегулярному небольшому увеличению яркости, наблюдаемому астрономами. Через некоторое время система периодически снова включается, и яркость возвращается к исходному уровню.
Такие звезды называются новыми - в момент их вспышки. Звезда при этом не уничтожается, просто взрывается вещество на поверхности. Третий взрыв произойдет спустя 80 лет Фото: Владимир Наумов - Но как ученые узнали, что взрыв ожидается так скоро и в такой весьма точный промежуток времени? Периодичность неточная, но вот процессы, предшествовавшие вспышке, наблюдаются теперь и сейчас. Потому ученые и сделали вывод о том, что звезда может вспыхнуть уже в ближайшие месяцы. Если этот взрыв произойдет и сейчас, то гипотеза о явлениях, которые ему предшествуют, вновь подтвердится.
Их отличие от простых новых звезд в периодичности: последние вспыхивают в сотни и тысячи раз реже. Для того чтобы произошел взрыв, необходимо, чтобы на поверхности белого карлика оказалось достаточно водорода от красного гиганта.
Белые карлики излучают мало света, но в системе HD 190412 есть и другие звезды, которые еще не превратились в белых карликов. Астрофизики использовали свет от этих ярких компонентов, чтобы определить состав ядра белого карлика. Они также оценили возраст звезды: он составляет примерно в 4,2 млрд лет.
С помощью этой информации ученые смоделировала охлаждение белого карлика с течением времени, подтвердив первый случай кристаллизации белого карлика с известным возрастом. Поскольку существуют и другие системы, подобные HD 190412, в том числе звездная система, в которой находится яркая звезда Сириус, исследователи полагают, что в ближайшем окружении Земли может быть много подобных белых карликов.
В его фотосфере обнаружили присутствие таких химических элементов, как натрий, литий, калий и, возможно, углерод, что делает звезду самым старым белым карликом, загрязненным металлами. Его возраст достигает около 10,7 миллиарда лет, при этом 10,2 миллиарда лет из этого срока было потрачено на остывание звезды. В то же время высокое содержание лития и калия не похоже ни на один космический объект в Солнечной системе, поэтому происхождение обломков пока остается неизвестным.
Белые карлики: стандартные свечи Вселенной
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. Увидев такое, мы не могли понять, в чём дело», — заявил главный автор работы, сотрудник физического факультета Уорикского университета доктор Марк Холландс.
Получив результаты анализа атмосферы звезды, учёные предположили, что они имеют дело с объектом, образовавшимся в результате слияния двух белых карликов средних размеров и разных по составу. Также по теме «Колоссальная польза мировой науке»: астрофизик — о российских проектах по изучению космоса в 2020 году Одним из самых значимых для России событий в сфере изучения космоса в 2020 году станет обзор Вселенной с помощью обсерватории... Другим ключом к пониманию необычной природы белого карлика учёные называют его солидный возраст.
По мнению астрономов, чем звезда старше, тем выше её орбитальная скорость движения вокруг центра галактики. Возраст белых карликов учёные научились также определять по темпам охлаждения таких объектов.
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. Там явно целый зоопарк. Изучение «выживших» в Млечном Пути поможет нам понять мириады сверхновых, которые мы видим в других галактиках», — заключили авторы исследования.
Источник — 1nsk. Учредитель: Харитонов Константин Николаевич. Главный редактор: Чухутова Мария Николаевна. Телефон редакции: 8 937 396-77-86. Электронный адрес редакции: redactor 1nsk.
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. Однако множество белых карликов существует в двойных системах.