5 млрд лет Солнце превратится в мертвую звезду — белый карлик.
Найдена одна из самых редких звезд Млечного Пути
Мы открыли белый карлик, которому удалось пережить этот взрыв, что доказывает, что подобные вспышки могут происходить при участии только одной вырожденной звезды, — пишут Стефан Веннес (Stefan Vennes). Звезда-белый карлик с сокращённым обозначением SDSS J1240+6710 была открыта в 2015 году. «Эта звезда уникальна, потому что у нее есть все ключевые характеристики белого карлика. Ранее было известно, что она содержит три "обычные" звезды главной последовательности, однако теперь стало ясно, что тут же вращается и белый карлик, который гравитационно связан с ними. LAWD37 — белый карлик, финальная стадия эволюции звезды, подобной нашей.
Звезда по имени Солнце превратится в белого карлика
После того как белый карлик избавится от всего накопленного материала красной звезды, на несколько десятилетий T CrB вновь погрузится в безвестность. Если бы не белые карлики, у нас не было бы ни малейших шансов узнать хоть что-нибудь о первых звездах Вселенной". Звезда является белым карликом, сверхплотным ядром погибшего светила.
Белый карлик — мертвый остаток звезды
Они обнаружили необычного сверхмассивного белого карлика в 150 световых годах от нас с атмосферным составом, которого никогда не видели — впервые «слитый» белый карлик был идентифицирован с использованием его атмосферного состава в качестве подсказки. Открытие, опубликованное в журнале Nature Astronomy, может поднять новые вопросы об эволюции массивных белых карликов и о количестве сверхновых в нашей галактике. Астрономы продолжили изучать спектроскопию, сделанную с помощью телескопа Уильяма Гершеля, сосредоточив внимание на тех белых карликах, которые были определены как особенно массивные. Изучая подробно свет, излучаемый звездой, астрономы смогли определить химический состав ее атмосферы и обнаружили, что в ней присутствует необычно высокий уровень углерода. Вы можете ожидать увидеть внешний слой водорода, иногда смешанный с гелием, или просто смесь гелия и углерода. 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.
Hurt «Эта звезда представляет собой случай, подобных которому мы прежде не наблюдали. 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.
Для сравнения: Солнце делает полный оборот вокруг своей оси за месяц, а Земля — за сутки. Это не нейтронная звезда, следовательно, соотносить ее с самыми быстрыми нейтронными светилами ученые не стали. Своим быстрым вращением белый карлик обязан своему красному компаньону. Самыми быстровращающимися объектами Вселенной считаются нейтронные звезды.
Белый карлик После того, как звезда израсходовала весь водород, ее ядро под воздействием гравитационных сил и колоссального внутреннего давления начинает сжиматься. Теряя основную часть своей оболочки, небесное светило достигает предел массы звезды, при которой может существовать как белый карлик, лишенный источников энергии, продолжая по инерции излучать тепло. На самом деле белые карлики — это звезды из класса красных гигантов и сверхгигантов, утративших наружную оболочку. Схема термоядерного синтеза звезды Термоядерный синтез истощает звезду. Водород иссякает, а гелий, как более массивный компонент может проэволюционировать дальше, достигнув нового состояния. Все это приводит к тому, что сначала красные гиганты образуются на месте обычной звезды, и звезда покидает главную последовательность. Таким образом, небесное светило, встав на путь своего медленного и неизбежного старения постепенно трансформируется. Старость звезды — это долгий путь в небытие. Все это происходит очень медленно. Белый карлик является небесным светилом, с которым вне пределов главной последовательности, происходит неизбежный процесс угасания. Реакция синтеза гелия приводит к тому, что ядро стареющей звезды сжимается, светило окончательно теряет свою оболочку. Эволюция белых карликов Вне главной последовательности происходит процесс угасания звезды. Под воздействием сил гравитации нагретый газ красных гигантов и сверхгигантов разлетается по Вселенной, образуя молодую планетарную туманность. Через сотни тысяч лет туманность рассеивается, а на ее месте остается вырожденное ядро красного гиганта белого цвета. Температуры такого объекта достаточно высоки от 90000 К, оценивая по линии поглощения спектра и до 130000 К, когда оценка осуществляется в пределах рентгеновского спектра. Однако ввиду небольших размеров, остывание небесного светила происходит очень медленно. Планетарная туманность Та картина звездного неба, которую мы наблюдаем, имеет возраст в десятки-сотни миллиардов лет. Там, где мы видим белые карлики, в пространстве уже возможно существует другое небесное тело. Звезда перешла в класс черного карлика, конечный этап эволюции. В действительности на месте звезды остается сгусток материи, температура которого равняется температуре окружающего пространства. Главная особенность этого объекта — полное отсутствие видимого света. Заметить такую звезду в обычный оптический телескоп достаточно трудно ввиду слабой светимости. Основным критерием обнаружения белых карликов является наличие мощного ультрафиолетового излучения и рентгеновских лучей. Все известные белые карлики в зависимости от своего спектра делятся на две группы: объекты водородные, спектрального класса DA, в спектре которых отсутствуют линии гелия; гелиевые карлики, спектральный класс DB. Основные линии в спектре приходятся на гелий. Этап эволюции, в результате которой появляется белый карлик, является последним для немассивных звезд, к которым относится и наша звезда Солнце.
Белый карлик взрывается в атмосфере красного гиганта
Астрономы отыскали двойную звездную систему, один из компонентов которой может быть нейтронной звездой, а второй в будущем должен превратиться в ELM-карлик, то есть белый карлик с экстремально малой массой. Превращаясь в белых карликов, звезды продолжают излучать тепло, переходя в состояние черных. На этой анимации видно, как красная гигантская звезда и звезда-белый карлик вращаются друг вокруг друга. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Белые карлики – коллапсировавшие ядра мертвых звезд массой около 8 масс Солнца.
Россияне в апреле смогут увидеть взрыв двойной звезды: это происходит лишь раз в 80 лет
То есть время уже подходит. Есть и другой признак того, что T CrB готовится к взрыву, говорит Кук. От большинства других новых звёзд T CrB отличает именно известная и относительно постоянная периодичность. Именно это делает взрыв звезды таким особенным. Или с такой периодичностью, что мы понятия не имеем, когда это произойдёт снова", — объясняет Мередит Макгрегор с кафедры физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса. По словам профессора астрономии Университета Висконсин-Мэдисон Ричарда Таунсенда, периодичность вспышек новой звезды может составлять от года до миллионов лет. Из-за чего происходит вспышка? Белый карлик T CrB существует в бинарной системе, то есть это одна из двух звёзд, вращающихся вокруг друг друга точнее — вокруг общего центра масс.
Вторая — красный гигант. Белые карлики обладают массой, сопоставимой с солнечной, но диаметр их примерно в 100 раз меньше, что делает их сравнимыми по размеру с Землёй. Большая масса и небольшой размер вместе дают высокую плотность и очень сильную гравитацию.
Водород соседней звезды по-прежнему забирается белым карликом. Однако соседняя звезда получила мощнейшую дозу излучения во время взрыва, что заставило ее несколько увеличиться в размерах. Изменение в размерах звезды-компаньона привело и к изменениям в уровнях объема и скорости передачи водорода. Согласно Мрозу, теперь газ передается гораздо быстрее. Астрономы отмечают, что теперь передача водорода не сопровождается яркими вспышками. Это может говорить о том, что передача проходит более плавно и равномерно.
О таких изменениях в объемах передачи водорода до и после появления классической новы астрономы предполагали и раньше, однако увидеть эти изменения напрямую раньше никогда не удавалось. Ученые считают, что должно пройти, возможно, несколько миллионов лет до того момента, как белый карлик накопит достаточно водорода, чтобы перейти в состояние классической новы. Люди думают, что эти явления происходят раз в десятки и сотни тысяч лет, но на самом деле эти события случаются гораздо реже», — подытоживает Мроз.
Кстати, авторы работ пишут, что изучение таких звезд даст ключ к разгадке тайны странных сигналов, зафиксированных по всему Млечному Пути, которые не поддаются обычному объяснению. Кроме того, открытие подтверждает, что магнитное поле белого карлика генерируется внутренним "динамо" подобно тому, как жидкое ядро Земли генерирует свое магнитное поле.
Только у этих звезд магнитное поле гораздо более мощное, чем у нашей планеты. Открытие J1912-4410 стало важным шагом вперед в изучении этой сферы". Считается, что пульсары представляют собой нейтронные звезды - тип "мертвых" звезд. По сути, это то, что остается от звезды после ее гибели. Пульсар может быть меньше первоначального размера звезды в 8-30 раз.
Он образуется, когда звезда полностью сжигает свое водородное топливо.
Почему учёные так уверены в том, что это произойдёт? Это вопрос наблюдений и математических расчётов. Например, в последний раз вспышка T CrB наблюдалась в 1946 году — 78 лет назад. То есть время уже подходит. Есть и другой признак того, что T CrB готовится к взрыву, говорит Кук.
От большинства других новых звёзд T CrB отличает именно известная и относительно постоянная периодичность. Именно это делает взрыв звезды таким особенным. Или с такой периодичностью, что мы понятия не имеем, когда это произойдёт снова", — объясняет Мередит Макгрегор с кафедры физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса. По словам профессора астрономии Университета Висконсин-Мэдисон Ричарда Таунсенда, периодичность вспышек новой звезды может составлять от года до миллионов лет. Из-за чего происходит вспышка? Белый карлик T CrB существует в бинарной системе, то есть это одна из двух звёзд, вращающихся вокруг друг друга точнее — вокруг общего центра масс.
Сверхмассивный белый карлик появился в процессе слияния двух звезд
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.
В галактике GSN 069 сверхмассивная черная дыра запустила этот процесс с ускорением.
Как только красный гигант был захвачен гравитацией черной дыры, внешние слои звезды, содержащие водород, были сорваны и устремились к черной дыре, оставив только ядро звезды. Это ядро, или по другому - белый карлик, составляет всего пятую часть массы Солнца. Но как может такая маленькая звезда выжить, находясь так близко к черной дыре? Можно подумать, что из-за того, что белый карлик мал, он не продержится очень долго, потому что в нём меньше энергии. Оказывается, все совсем наоборот. Если бы это была обычная звезда, она бы давно была уничтожена. Но представьте, что вы берете солнце и сжимаете его до размера Земли, масса остается та же, но упакована она гораздо плотнее. Таким образом, баскетбольный мяч из вещества этой звезды весил бы столько же, сколько 35 голубых китов.
Экстремальная плотность белого карлика защищает его от гравитационного натиска сверхмассивной черной дыры. Орбита белого карлика проходит рядом с черной дырой каждые девять часов. И каждый раз, когда он приближается к черной дыре, часть его материи вытягивается. Они играют друг с другом в межзвездное перетягивание каната. Чёрная дыра больше, так что она победит. Однако белый карлик очень плотный, поэтому он будет оставаться на её орбите в течение миллиардов лет. Когда астрономы впервые обнаружили белых карликов, они подумали, что подобные объекты не должны существовать. Как могло что-то иметь такую экстремальную плотность и не рухнуть под собственным весом?
Квантовая механика, наука об атомных и субатомных частицах, помогла найти ответ. Мы привыкли к правилам физики здесь, в макроскопическом мире. Но когда вы приближаетесь к субатомному миру, все становится очень странным. Здесь у нас есть электрон, одна из легчайших элементарных частиц во Вселенной, и именно эти маленькие электроны выполняют работу по поддержке целой звезды. Атомы начинают сжиматься, теряя внутренние энергетические связи.
Излучение нестабильно, периодичность колебаний составляет примерно 35 с.
Одним из возможных объяснений этого явления может быть неустойчивость ядерных реакций, происходящих внутри белого карлика». Вспышка исследуется также радиотелескопами, расположенными в Европе , Северной Америке и Азии , в том числе телескопом Merlin Англия , а также инфракрасным телескопом Кек на Гавайях , который собрал важную информацию для определения химического состава и температуры фрагментов взрыва. Импортонезависимость Еще одна важная особенность объекта RS Oph: он может превратиться со временем в сверхновую звезду. Такова существующая на сегодняшний день теория. Доказать или опровергнуть ее помогут наблюдения за звездой RS Oph». Астрономов удивила длительная активность звезды в рентгеновском спектре.
По мнению ученых, это говорит о том, что масса белого карлика меньше, чем предполагалось, и масса его не может расти.
Кстати, Владимир Наумов месяц назад открыл теплый сезон астрономических наблюдений! Теплый потому, что вечером устанавливаются слабоположительные температуры, а не потому, что не холодно. В середине апреля на Комсомольской площади хабаровчане наблюдали за Солнцем. Ну, а вскоре астроном планирует показать и вечернюю Луну — с кратерами и морями, как полагается. Ну и вдруг получится увидеть тот мощный взрыв, который впервые в 1866 году обнаружил ирландский эрудит Джон Бирмингем.
Присоединиться к астрономическому движу может каждый, главное — следите за анонсами и помните, что мир вокруг нас гораздо интереснее, главное его замечать!
Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты?
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. Предстоящее в ближайшие годы сооружение ряда новых, еще более мощных телескопов придаст мощный импульс обоим направлениям исследований.
Нужно найти созвездие Волопас, похожее на большого воздушного змея, а за ним будет дуга из семи звезд — это и есть та самая Северная Корона. Звезда Тау расположена у левого ее края. Если сейчас начать наблюдение, то через какое-то время можно будет заметить, что эта звезда стала гораздо ярче — это и есть взрыв. Звезда будет такой же яркой, как Полярная звезда в ночном небе. Через неделю Тау снова погаснет. Оно по форме напоминает венец. Звезды в созвездиях имеются буквами греческого алфавита по степени яркости.
HD265435 состоит из мертвой звезды, называемой белым карликом, и ее двойного компаньона; они вращаются вокруг друг друга так близко друг к другу, что белый карлик поглощает материал другой звезды. Это будет ненадолго, но открытие такой обреченной двойной системы — редкость, говорит группа ученых во главе с астрономом Ингрид Пелизоли из Уорикского университета в Великобритании; открытие может помочь нам лучше понять процессы, приведшие к этим невероятным событиям. Это важно, потому что тип сверхновой, которую вызовет эта нестабильная звезда, — это то, что мы называем стандартной свечой — одним из ключевых инструментов, которые мы используем для измерения космических расстояний. Эти звезды по-прежнему светятся остаточным теплом, и им требуется очень и очень много времени, чтобы остыть до темноты. Единственное, что удерживает их от полного коллапса под действием собственной гравитации, — это давление вырождения электронов.
При определенном уровне давления электроны отрываются от своих атомных ядер.
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.
Во время этих кратковременных событий на поверхность белого карлика оседали небольшие запасы водорода. Согласно Мрозу, периодичность и разность в яркости этих вспышек может говорить о том, что передача водорода белому карлику была нестабильной и в то же время малообъемной. Тем не менее, когда произошел основной взрыв, характер звездной системы несколько изменился.
Россияне в апреле смогут увидеть взрыв двойной звезды: это происходит лишь раз в 80 лет
| Найдена одна из самых редких звезд Млечного Пути | | Новости | В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. |
| Белый карлик взрывается в атмосфере красного гиганта | Есть такие двойные звезды, которые состоят из белого карлика (плотного остатка от отжившей свой век звезды) и красного гиганта, раздувшегося настолько, что часть его вещества перетекает на уже мертвую, но такую близкую к нему спутницу. |
Аномальная звезда с огромной скоростью пересекает нашу галактику
Если сейчас начать наблюдение, то через какое-то время можно будет заметить, что эта звезда стала гораздо ярче — это и есть взрыв. Звезда будет такой же яркой, как Полярная звезда в ночном небе. Через неделю Тау снова погаснет. Оно по форме напоминает венец. Звезды в созвездиях имеются буквами греческого алфавита по степени яркости. Обычно ее можно увидеть только в бинокль. Увидеть взрыв сверхновой звезды еще не удавалось никому из ныне живущих.
Белая карликовая звезда, расположенная на удалении 1400 световых лет от нас, регулярно изменяет яркость своего свечения, другими словами, она «включается» и «выключается» через определенные равные промежутки времени. Рассматриваемая звезда входит в состав бинарной системы TW Pictoris и она постоянно «питается» материей своего компаньона. Период затемнения, «выключения» этой звезды длится порядка 30 минут. Отметим, что это является рекордно малым временем для такого явления, наблюдаемые ранее подобные процессы происходили в течение времени от нескольких дней до месяцев. Яркость свечения белого карлика зависит от количества материи, которую он поглощает в данный момент.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок K. Одна половина его поверхности состоит из водорода, обратная — из гелия, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature. Белые карлики — «тлеющие», но весьма горячие остатки не очень массивных звезд, которые сожгли свое термоядерное топливо и обречены на медленное затухание. Обычно в конце эволюции звезды наподобие Солнца раздуваются до стадии красного гиганта, после чего внешняя оболочка сдувается, и остается типичный белый карлик — углеродно-кислородное ядро, иногда с небольшим включением более тяжелых элементов, окруженное горячей оболочкой из газа. Моделирование показывает, что Солнце проэволюционирует до фазы белого карлика примерно через 5 млрд лет.
Эти быстро вращающиеся сгоревшие остатки высокомагнитных звёзд обстреливают своих красных карликов-компаньонов мощными пучками электрических частиц и излучения. Этот процесс заставляет всю систему резко увеличивать и уменьшать яркость через регулярные промежутки времени. По словам Ингрид Пелисоли из Уорикского университета, пока неясно, что создаёт такое сильное магнитное поле у белого карлика-пульсара. Открытие J1912-4410 стало важнейшим шагом вперёд в этой области». Кристаллизация в белом карлике. Два известных белых карлика-пульсара могут внутри быть чем-то подобным Как правило, магнитные поля белых карликов в миллион раз сильнее земного. Последние исследования показывают, что механизм генерации магнитного поля в звезде, скорее всего, похож на тот, что работает и внутри нашей планеты. По сути, движение материи внутри небесного приводит к возникновению электрических токов, которые в свою очередь генерируют магнитные поля. Однако у белых карликов это поле гораздо сильнее.