Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Карлики в мире звёзд Яркие звёзды легко увидеть даже невооружённым глазом на ночном небосводе. Изначально Каяццо занималась поиском сильно замагниченных белых карликов, вроде ZTF J1901+1458, найденного ранее на установке Zwicky Transient Facility. Поскольку коричневый карлик и звезда находятся так близко друг к другу, первый заблокирован приливами.
Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
- Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути
- Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика
- Подписка на дайджест
- Как появляются звезды типа белый карлик | Звездный каталог
- Открыт белый карлик нового типа
Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты?
Бурые карлики (изображён T-карлик) не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд. Поскольку коричневый карлик и звезда находятся так близко друг к другу, первый заблокирован приливами. Путешествие к Звёздам. 1:39:02. KOSMO. Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов.
Рекомендуем
- Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
- Астрономы открыли экзопланету с необычной орбитой
- Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
- У карликовой звезды нашли две суперземли
Обнаружена одна из самых редких звезд Млечного Пути — белый карлик-пульсар
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. Вода на планете, расположенной за зоной обитания, замерзает.
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. Давление в недрах «трупа» светила этой категории настолько велико, что горение захваченного у другой звезды водорода может привести к «углеродной детонации», а из-за огромной плотности вещества синтез более тяжёлых ядер из углерода происходит по принципу цепной реакции. Превратившись в сверхновую I типа, карлик полностью распыляется, поставляя галактике необходимые для формирования планет кремний и кислород. Для бело-голубых звёзд массой от 12 до 18 «солнц» — к этой категории относятся Антарес и Бетельгейзе — старость становится периодом расцвета. На стадии жёлтого гиганта они не пульсируют, а ровно сияют, сжигая гелий в «штатном» режиме. Стадия же красного сверхгиганта для них устойчива: даже пылая по всему объёму, водород не может покинуть глубокую гравитационную яму. Не способным нарушить величественное благолепие оказывается даже углерод, сгорающий в ещё не достигшем сверхплотного состояния ядре мирно, без взрыва. Что происходит, когда в коллапсирующем ядре звезды, наружные слои которой всё ещё обеспечивают дополнительное давление, детонирует кремний — не очень понятно.
Но кончается дело вдесятеро более мощной вспышкой сверхновой, превращающей материю гиганта в рваную туманность наподобие Крабовидной. И образованием пульсара — нейтронной звезды массой 1,5 — 2 солнечных, имеющей плотность на порядок большую, чем у белых карликов. Сравнение размеров Солнца и голубого гиганта Денеба Денеб, одна из самых ярких звёзд, относится к седьмой категории — голубым гигантам от 18 до 30 солнечных масс. Светила этого ранга теряют часть массы ещё на этапе формирования, когда давление излучения просто сдувает внешние слои протозвёздной туманности. Но далее они всё-таки занимают своё место на главной последовательности и проходят идентичный предыдущему типу путь развития — за единственным исключением. Образующаяся после их угасания нейтронная звезда массой около 2,5 солнечных нестабильна, и спустя неопределённый срок за взрывом сверхновой может последовать в 100 раз более мощная вспышка — гиперновая. Груда нейтронов сжимается в занимающий вдесятеро меньший объём шар кварк-глюонной плазмы — кварковую звезду. То, что творится в недрах голубых сверхгигантов массой от 30 до 80 «солнц», даже страшно представить.
Эти звёзды вспыхивают как сверхновые уже спустя 30 миллионов лет после рождения. Образуется чёрная дыра. Наконец, голубые гипергиганты — светила высшей девятой категории — никогда не вступают на главную последовательность. Их светимость может превышать солнечную в миллион раз, а масса примерно в 500 раз. Но только на момент начала термоядерных реакций. Интенсивность синтеза в гипергигантах такова, что давление излучения сразу же начинает изгонять водород из гравитационной ямы, в глубине же он полностью выгорает прежде, чем звезда окончательно сформируется, перестав быть «молодой».
Эдвард Гуинан из Университета Вилланова в Пенсильвании, руководит группой учёных, исследующих то, как свойства звёзд варьируются в зависимости от и массы. Группа использует наблюдения из разных источников, таких как архивные измерения рентгеновского спутника ROSAT, а так же более поздние данные наземных телескопов. Эта активность снижается по мере старения красных карликов, и учёные исключили красных карликов из потенциальных приютов для жизни, напротив, жизни в таких условиях пришлось бы столкнуться с немалыми трудностями. Кроме того, их продолжительность жизни почти вдвое больше, чем 10-миллиардное время существования звёзд подобных солнцу.
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. Катарина Алвес де Оливейра, астроном из Европейского космического агентства, объясняет: "Масса трех Юпитеров в 300 раз меньше массы нашего Солнца. Поэтому мы должны спросить, как процесс звездообразования происходит при таких очень-очень маленьких массах?
Радиоастрономия обнаружила ультрахолодную звезду
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. Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов. Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски. Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF).
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
Кроме того, их звезды-соседи должны располагаться к ним достаточно близко для того, чтобы с помощью гравитации белый карлик забрал на себя часть их материи. Белые карлики – финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую. Учёные обнаружили несколько неудавшихся звёзд – так называемых коричневых карликов – которые вращаются на предельной скорости.
Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых 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. Ученые не нашли у звезд из текущей выборки экзогигантов, что согласуется с моделью аккреции на ядро.
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.
Поскольку белый карлик — это остывающий остаток звезды, его ядро в конечном итоге «кристаллизуется» по мере остывания. Из-за своего преклонного возраста белые карлики в системах AR Sco и J1912—4410 должны быть довольно холодными.
Температура J1912—4410 достаточно низкая, чтобы такая кристаллизация могла произойти или произойдёт в ближайшее время. Однако это не объясняет полностью всю активность этих двух белых карликов-пульсаров, так что, возможно, они ещё не достигли этой стадии. Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах смотреть против часовой стрелки. Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться.
Когда поле белого карлика соединяется с полем вторичной звезды, перенос массы прекращается на относительно короткий период времени. Оказывается, что звёздные компаньоны белых карликов также играют определённую роль в этом процессе, говорит Пелисоли.
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.
Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути
Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути Ее скорости достаточно, чтобы за 19 часов долететь от Земли до Солнца. Астрономы обнаружили новую популяцию сверхбыстро движущихся звезд в галактике Млечного Пути. 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.
Весь год астрофизики пребывали в напряжении — наблюдали, подсчитывали, анализировали. И теперь сообщили новый прогноз: минует!
Ошибка прошлого вывода допущена из-за сильнейшего магнитного поля этого небесного тела.
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. Осталось лишь несколько объяснений. Но наблюдение с помощью микролинзирования показало, что объект должен быть меньше массы нашего Солнца, и нет никакого известного способа, чтобы черная дыра или нейтронная звезда образовали такие маленькие, поэтому белый карлик был, безусловно, лучшим объяснением.
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.