Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов.
Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли
| Как появляются звезды типа белый карлик | Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. |
| Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок | Smithsonian: во Вселенной появятся черный карлик и железная звезда. |
| Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову | Если быть точнее, то учёных волнует вопрос красных карликов, потому что они угрожают Земле. |
Обнаружена одна из самых редких звезд Млечного Пути — белый карлик-пульсар
Возьмем, к примеру, наше Солнце. Солнце попадает в категорию звезд, называемых звездами главной последовательности. Эти звезды производят свою энергию за счет ядерного синтеза водорода, в результате чего внутри их ядер образуется гелий. Эта энергия выделяется в виде тепла и света. Высвобождаемая энергия также поддерживает необходимое давление, поэтому они не разрушаются внутрь.
В целом звезды пребывают в этой фазе около десяти миллиардов лет. Количество водорода, содержащегося в ядре звезды, является ограниченным. Как только она исчерпала весь водород в своем ядре, реакция ядерного синтеза в ядре прекращается. Ядро начинает разрушаться вовнутрь, и его температура повышается.
Как только ядро нагревается, звезда начинает избавляться от своих внешних слоев. Это заставляет звезду расширяться, а ее внешние слои охлаждаться, придавая ей красноватый отблеск. 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 кадрах видны кратеры разных размеров и форм. На самом деле спутник нашей планеты выглядит не так, как мы видим с Земли.
Это связано с обилием соединений водорода и гелия в этих регионах. Когда планетезималь растет, ее гравитационное притяжение также увеличивается. В результате он притягивает все находящиеся поблизости материалы. В случае далекой планетезимали окружающие материалы являются газами. Процесс формирования планеты Из этой информации мы можем сделать вывод, что когда звезда умирает, оставшийся после нее мусор перерабатывается, образуя новые звезды и планеты.
Но вопрос в том, может ли звезда напрямую превратиться в планету? Ответ на этот вопрос… да! Звезда может превратиться в планету, но это верно только для определенной категории звезд, называемых коричневыми карликами. Что такое коричневые карлики? Коричневые карлики часто называют несостоявшимися звездами. Это объекты, слишком компактные по размеру для звезд, но слишком большие для планет. В них смешаны черты звезд и планет. Их размеры колеблются от двойной массы до 90 масс Юпитера.
Как и обычные звезды, они обычно находятся в центре своей солнечной системы, а вокруг них вращаются планеты. К сожалению, у них недостаточно гравитационной силы, чтобы поддерживать ядерный синтез водорода. Хотя коричневый карлик не может поддерживать синтез водорода, он может поддерживать ядерный синтез тяжелого водорода дейтерия. Таким образом, в начале своей жизни он получает энергию от этой реакции и излучает тепло и свет, как обычная звезда.
Когда мы говорим, что в абсолютно холодной звезде прекращается всякое движение, это справедливо только для одной-единственной частицы. Одна частица действительно обладает нулевым импульсом. Но именно поэтому любая другая частица должна иметь импульс, отличный от нуля действует принцип Паули! Третья частица должна иметь еще больший импульс и так далее. В звезде колоссальное число частиц в Солнце их около 1057. И как бы мало ни отличались импульсы частиц друг от друга, все же импульс самой энергичной из них окажется огромным.
Но если есть импульс, то есть и давление. Если импульс частиц может оказаться большим, то велико может быть и давление. Импульс самой быстрой частицы в такой системе называется граничным Ферми-импульсом, а описанный нами газ называется вырожденным Ферми-газом. Схема того, как появляется звезда белый-карлик. Если такой газ нагревать, то вырождение исчезнет — частицы приобретают хаотическое тепловое движение, освобождают уровни, на которых находились раньше, все больше и больше увеличивая свои импульсы… Итак, остывая, звезда сжимается. Частицы все сильнее прижимаются друг к другу. Частиц очень много, граничный импульс Ферми очень велик. Наступает вырождение — давление вырожденного газа становится больше, чем обычное тепловое давление. А если сжатие продолжается, то давление вырожденного газа способно даже уравновесить силу тяжести! Теория вырожденных звезд была развита в 1931 году астрофизиком Субраманьяном Чандрасекаром.
И тут-то вдруг оказалось, что открытые почти сто лет назад белые карлики прекрасно описываются законами квантовой механики, законами статистики Ферми — Дирака. Что представляют собой белые карлики В белых карликах давление вырожденного газа как раз таково, что уравновешивает силу тяжести. Наконец, размеры звезд 10 000 км достаточны для создания нужной плотности. Все прекрасно сходилось! Конечно же, температура белых карликов, наблюдаемых в телескопы, не равна абсолютному нулю. Тот же Сириус B нагрет до 10 тысяч градусов. Но что значит тепловая энергия, соответствующая этой температуре, по сравнению с энергией вырождения? Капля в море… Поэтому белые карлики хорошо описываются уравнениями, выведенными для абсолютно холодного вещества. И еще один очень важный вывод сделал Чандрасекар. Дело в том, что давление вырожденного газа из протонов и электронов тоже не может расти безгранично.
Наступит момент, когда и оно не сможет противостоять тяжести. Для этого нужно, чтобы тяжесть превысила некоторый предел. А для этого, в свою очередь, нужно, чтобы масса звезды была больше некоторого критического значения — ведь именно масса звезды и создает тяжесть! Вывод был прост: должна существовать предельная масса белого карлика. Чандрасекар рассчитал величину этой предельной массы, известной сейчас как Предел Чандрасекара. Она оказалась равной 1,4 массы Солнца в том случае, если белый карлик состоит из гелия.
Как появляются звезды типа белый карлик
| Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой | Сверхмассивный белый карлик Gaia EDR3 покинул звездное скопление Гиад, расположенное в созвездии Тельца. |
| Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие | Смотрите видео онлайн «Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики» на канале «Сергей Чумаков. |
Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды
Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000. Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000. Обнаружить звезды удалось в центре планетарной туманности Henize 2-428, что в созвездии Орла, пишут РИА «Новости». Экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни. Связано это с тем, что белый карлик — конечный продукт эволюции звезды средней массы. Выяснилось, что WD 1856 + 534 — это белый карлик, крошечный остаток от того, что когда-то было звездой, подобной Солнцу.
Две звезды объединились в массивный белый карлик
По словам учёных, ZTF J190132. Из-за этого белый карлик крайне нестабилен и продолжает сжиматься. Вскоре внутреннее давление может превысить критический уровень и тогда тело взорвётся как сверхновая звезда в результате термоядерной реакции с участием кислорода.
Чтобы решить загадку, астрономам необходимо было раскрыть истинное происхождение звезды. Белые карлики — это остатки звезд, подобных нашему Солнцу, которые сожгли все свое топливо и сбросили внешние слои. Большинство из них относительно легкие, с массой примерно 0,6 массы нашего Солнца, но этот весит 1,14 солнечных масс, почти в два раза больше средней массы. Несмотря на то, что он тяжелее нашего Солнца, он сжат в две трети диаметра Земли. Возраст белого карлика также является ключом к загадке.
Мы вполне уверены в том, как одна звезда образует один белый карлик, а то, что мы видим, не должно происходить. Вы можете объяснить это только в том случае, если он образовался в результате слияния двух белых карликов.
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. Но если сила тяжести существует в звезде всегда, то этого нельзя сказать о газовом давлении. Что же поддерживает температуру звезды? Это был главный вопрос астрофизики; почему звезды светят? Гипотез по этому поводу выдвигалось много. Лишь в тридцатые годы 20-го века проблема стала проясняться — были открыты ядерные реакции и превращения элементов друг в друга с высвобождением энергии.
Сравнение размеров Солнца желтый карлик и Сириус B белый карлик. 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.
Не исключено, что волны от найденных карликов можно будет обнаружить техникой нашей эпохи. А вот что происходит со слившимися белыми карликами, масса которых остается недостаточной, чтобы превратится в черную дыру, сегодня неизвестно. Наиболее вероятно нечто вроде взрыва сверхновой с последующим формированием экзотической звезды типа R Coronae Borealis — сейчас на всю Галактику таковых известно всего 65 штук. Эти звезды славны в первую очередь впечатляющим снижением яркости с нерегулярными интервалами.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. «огарки» звёзд: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры. Белые карлики – финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую.
Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика
Smithsonian: во Вселенной появятся черный карлик и железная звезда. Красные карлики малы и излучают немного света по сравнению с большинством других звезд, таких как наше Солнце. Используя 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик (США), астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из пары белых карликов.
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
Одновременно наблюдения дают все больше сведений, позволяющих проверять теории. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. Это тоже привлекательно для астробиолога: близкая к звезде планета чаще проходит перед ней и потому ее легче найти методом прохода. Но возможно, зона обитания красного карлика распространяется довольно далеко от карлика.
Они являются звездами основной последовательности, располагаясь примерно в середине на диаграмме Герцшпрунга — Рассела и следуя за более холодными и менее массивными красными карликами. По спектральной классификации Моргана-Кинана желтые карлики соответствуют в основном классу светимости G, однако в переходных вариациях соответствуют иногда классу К оранжевые карлики или классу F в случае с желто-белыми карликами.
Масса желтых карликов лежит зачастую в пределах от 0,8 до 1,2 массы Солнца. 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.
Это тоже привлекательно для астробиолога: близкая к звезде планета чаще проходит перед ней и потому ее легче найти методом прохода. Но возможно, зона обитания красного карлика распространяется довольно далеко от карлика. Вода на планете, расположенной за зоной обитания, замерзает. Это вызывает понижение альбедо планеты и, в свою очередь, дальнейшее уменьшение получаемого тепла.
Поэтому мы должны спросить, как процесс звездообразования происходит при таких очень-очень маленьких массах? Они также не являются планетами. На самом деле их название происходит от того, что они меньше, чем белые карлики, но больше, чем не светящиеся "темные" планеты. При критической массе около 13 юпитеров коричневый карлик может сжигать атомы дейтерия, более тяжелого изотопа водорода. Однако этот синтез происходит при более низких давлениях и температурах, чем синтез водорода в звездах. С другой стороны, планеты формируются в результате другого процесса, постепенно накапливая материал, оставшийся после образования звезды.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Как выяснилось, объект движется очень быстро. Он летит к нашей галактике со скоростью 800 тыс. По мнению экспертов, это показывает, что The Accident очень древний и в течение миллиардов лет подвергался воздействию гравитации более крупных объектов. Кроме того, он содержит мало метана, в отличие от других объектов такого рода. Это говорит о том, что The Accident сформировался 10-13 млрд лет назад, когда Млечный Путь был почти полностью заполнен водородом и гелием, но был почти лишен углерода. Следовательно, The Accident, вероятнее всего, более чем в два раза старше других известных коричневых карликов.
По словам Блэкмана, по мере того, как Солнце превращается в красного гиганта, оно «стирает Меркурий и Венеру, а также, возможно, и Землю», прежде чем превратиться в белого карлика. Для микролинзирования, которое проводилось в 2010 году, потребовалась сеть телескопов, и хотя эти данные рассказали команде о массе звезды и ее экзопланеты, они не дали прямого изображения. Итак, несколько лет спустя команда отправилась в обсерваторию Кека на Гавайях, в которой находится один из крупнейших оптических телескопов в мире, чтобы попытаться наблюдать саму звезду. 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.
Среди них есть самая быстрая «убегающая» звезда в истории наблюдений. Звезду заметили вместе с тремя другими быстро движущимися звездами, которые, как считается, стали результатами сверхновой типа Ia — одного из самых сильных взрывов во Вселенной. Такие сверхновые происходят, когда две звезды, одна из которых разрушенный белый карлик, падают на орбиту вокруг друг друга. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Реакция заканчивается гигантским термоядерным взрывом.
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. Но если сила тяжести существует в звезде всегда, то этого нельзя сказать о газовом давлении. Что же поддерживает температуру звезды? Это был главный вопрос астрофизики; почему звезды светят? Гипотез по этому поводу выдвигалось много. Лишь в тридцатые годы 20-го века проблема стала проясняться — были открыты ядерные реакции и превращения элементов друг в друга с высвобождением энергии. Сравнение размеров Солнца желтый карлик и Сириус B белый карлик. 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.
Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению
| Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной - RW Space | «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». |
| Могут ли звезды стать планетами? | Белые карлики представляют собой остатки звезд главной последовательности, например, Солнца. |
| Четыре экзотических типа звезд, которые в будущем появятся во Вселенной | Пикабу | Масса желтых карликов лежит зачастую в пределах от 0,8 до 1,2 массы Солнца. |
| Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой | Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0. |
Открыт белый карлик нового типа
Бурые карлики (изображён T-карлик) не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд. Российские астрофизики и космологи объяснили, по какой причине все известные белые карлики – объекты масштабом с Землю, остающиеся после смерти звезды, подобной нашему. говорит ведущий автор работы Кови Роуз. «Жэньминь жибао он-лайн»: китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики с высоким содержанием лития. Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. Ультрахолодные карлики — звезды настолько холодные, что практически не излучают видимого света, и увидеть их можно лишь в инфракрасном диапазоне.
Две звезды объединились в массивный белый карлик
В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Если быть точнее, то учёных волнует вопрос красных карликов, потому что они угрожают Земле. Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Учёные обнаружили несколько неудавшихся звёзд – так называемых коричневых карликов – которые вращаются на предельной скорости.