Астрономы подтвердили редкость появления экзопланет, похожих на Юпитер, у маломассивных красных карликов, не найдя ни одного такого объекта у 200 близких к Солнцу звезд. По мере старения звезды раздуваются, превращаясь в красные гиганты, после чего их внешний материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные добела карлики. Группа астрономов обнаружила останки мертвой звезды, известной как белый карлик, с уцелевшей экзопланетой, напоминающей Юпитер. Масса желтых карликов лежит зачастую в пределах от 0,8 до 1,2 массы Солнца. Ультрахолодные карлики — звезды настолько холодные, что практически не излучают видимого света, и увидеть их можно лишь в инфракрасном диапазоне.
Древняя карликовая звезда найдена в Млечном Пути
| Поиск сужается: экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни | Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. |
| Предположительно обнаружен никогда ранее не наблюдавшийся космический объект - "чёрный карлик" | Поскольку коричневый карлик и звезда находятся так близко друг к другу, первый заблокирован приливами. |
Найдена самая холодная карликовая звезда
В зависимости от общей массы, система стать сверхновой звездой или объединиться в один тяжелый белый карлик, как в случае с WDJ0551+4135. Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы. 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. Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах (смотреть против часовой стрелки). чрезвычайно высокая плотность.
Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли
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. Однако дейтерий находится во Вселенной в ограниченном количестве. В результате коричневый карлик очень быстро истощает свое дейтериевое топливо. После этого все реакции прекращаются, и коричневый карлик полностью прекращает излучение тепла и света.
Он тускнеет, остывает и начинает напоминать планету. Результатом этого является группа планет на орбите вокруг гигантской центральной планеты. Коричневый карлик На сегодняшний день обнаружено всего около 3000 коричневых карликов. Их число так мало, потому что коричневые карлики перестают излучать свет очень рано в своем жизненном цикле.
Однако множество белых карликов существует в двойных системах. Это означает, что они заперты в орбитальном танце с другой звездой. Если две звезды расположены достаточно близко, белый карлик будет откачивать материал из своего двойного компаньона, процесс, который может опрокинуть мертвую звезду за предел Чандрасекара, часто вызывая взрыв сверхновой типа Ia.
Согласно анализу команды, белый карлик является продуктом слияния двух меньших белых карликов; вместе они были недостаточно массивны, чтобы достичь предела Чандрасекара и создать сверхновую типа Ia. Ему всего около 100 миллионов лет, с безумным магнитным полем для белого карлика, примерно в миллиард раз более мощным, чем Солнечное. Он также экстремально вращается, делая оборот вокруг своей оси каждые семь минут.
Возраст «Несчастного случая» может составлять от 10 до 13 миллиардов лет, предполагают ученые.
Это в два раза превышает средний возраст коричневых карликов. Неудивительно найти коричневого карлика в таком старом возрасте, но удивительно найти его у нас «на заднем дворе» Федерико Марокко Он добавил, что ученые ожидали, что такие старые коричневые карлики существуют, но также они ожидали, что эти объекты будут невероятно редкими. Шанс найти их в такой близости от Солнечной системы может быть удачным совпадением, или это говорит о том, что такие объекты встречаются чаще, чем предполагали ученые. Состав «Несчастного случая» может сильно отличаться от других коричневых карликов — это предполагает возраст объекта.
Кроме того, спектр излучаемого им света также подтверждает это предположение. Как объясняют ученые, это связано с тем, что диапазон элементов был гораздо меньше в ранней Вселенной. Большая часть вещества во Вселенной сразу после Большого взрыва была водородом и гелием. Свет «Несчастного случая» на определенных длинах волн был бы сильнее в том случае, если он появился до того, как более тяжелые элементы стали более распространенными.
А именно это и наблюдали исследователи.
Несмотря на то, что он сопоставим по размеру с нашей планетой, его масса составляет 98 процентов от массы Солнца. Credit: ESA and NASA Предполагается, что такие дуэты на очень тесных орбитах, потенциально являющиеся источниками гравитационных волн, относительно распространены, однако для астрономов они остаются практически неуловимыми, и на сегодняшний день обнаружено лишь несколько таких систем.
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.
Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению
Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. 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. Белые карлики представляют собой остатки звезд главной последовательности, например, Солнца.
Астрономы обнаружили коричневый карлик, настолько маленький, что он не поддается объяснению
Специалисты наблюдали LP 890-9 — ближайшую карликовую звезду M спектрального класса M6V, используя спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS). Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен.
Астрономы нашли звезду, которая превращается в гигантский алмаз
Она вращается вокруг красного карлика, а температура на ней кардинально меняется в течение 35 дней. Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. Специалисты наблюдали LP 890-9 — ближайшую карликовую звезду M спектрального класса M6V, используя спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS). Астрономы обнаружили необычную тройную звездную систему HIP 81208, которая состоит из голубого гиганта, красного и коричневого карликов.
Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики
Этот тип звезд гипотетический. Голубые карлики эволюционируют из красных карликов перед тем, как произойдет выгорание всего водорода, после чего они, предположительно, эволюционируют в белые карлики. Жёлтые карлики Жёлтые карлики — тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000—6000 K. 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.
Кроме того, их продолжительность жизни почти вдвое больше, чем 10-миллиардное время существования звёзд подобных солнцу. Их яркость изменяется незначительно по сравнению с солнцеподобными звёздами. Хорошие цели Вероятность зарождения разумной жизни может быть выше на планетах вокруг оранжевых карликов, чем вокруг солнцеподобных звёзд, благодаря тому, что там для её развития предоставляется дополнительное время. Это делает оранжевые карлики не только хорошими целями для поисков обитаемых планет, но и для поисков внеземного разума, утверждает Гуинан.
Вы не ожидаете увидеть эту комбинацию водорода и углерода в то же время, поскольку между ними должен быть толстый слой гелия, который не позволит им существовать» — говорят ученые. 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.
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. 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 подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
Европейские астрономы обнаружили четыре новых коричневых карлика Астрономы из Астрономической обсерватории Падуи Италия и других стран провели наблюдения за 25 звездами в рамках пилотного обзора COPAINS. Об открытии сообщается в статье, опубликованной 4 мая на сервере препринтов arXiv.
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.
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. ZTF проводит роботизированные обзоры ночного неба, ища объекты, которые вспыхивают или меняются в яркости: сверхновые, звёзды, поглощаемые чёрными дырами, а также астероиды и кометы.
Но именно данные, полученные с помощью обсерватории Кека на Гавайях, раскрыли необычный спектр звезды, то есть её характерный химический отпечаток: одна сторона водород, другая гелий. Кайаццо и её соавторы полагают, что это может быть белый карлик, пойманный в процессе редкого перехода от водородной к гелиевой поверхности. Однако это не объясняет, почему одна сторона карлика переходит в другую быстрее, чем это происходит в обратную сторону.
Коричневые карлики считаются субзвездными объектами, обладающими промежуточными физическими характеристиками между самыми массивными планетами и самыми маленькими звездами. 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.