Иллюстрация происхождения магнитных полей у белых карликов в тесных двойных звёздах (смотреть против часовой стрелки). Карлики в мире звёзд Яркие звёзды легко увидеть даже невооружённым глазом на ночном небосводе. Smithsonian: во Вселенной появятся черный карлик и железная звезда. В ее спектре астрономы нашли повышенные концентрации натрия, лития и калия, что делает звезду старейшим из обнаруженных на данный момент белых карликов. В зависимости от массы исходной звезды это может быть белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра.
Газета «Суть времени»
- Рекомендуем
- Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты? | Аргументы и Факты
- Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
- Обнаружены две планеты, вращающиеся вокруг красного карлика
- Радиоастрономия обнаружила ультрахолодную звезду - Российская газета
- Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли | Капитал страны
Красный карлик станет последним домом для жизни во Вселенной
Она вращается вокруг красного карлика, а температура на ней кардинально меняется в течение 35 дней. Пример белого карлика GD 362 показывает, что жизнь после смерти действительно возможна. Однако открытие газового гиганта в системе красного карлика TOI-5205 разрушило устоявшиеся представления: Планета TOI-5205b всего в четыре раза меньше своей звезды. Оранжевые карлики почти в три-четыре раза более распространены, чем звёзды, подобные солнцу, что облегчает поиски.
Две звезды объединились в массивный белый карлик
Он также экстремально вращается, делая оборот вокруг своей оси каждые семь минут. Это не самое быстрое вращение белых карликов, но оно есть. Эти характеристики указывают на слияние в прошлом. Нейтронные звезды — даже более плотные, чем белые карлики, и поддерживаемые давлением нейтронного вырождения — образуются, когда звезда, масса которой в 8—30 раз превышает массу Солнца, достигает конца своей жизни. Команда надеется их найти. Как генерируется магнитное поле и почему есть ли такое разнообразие напряженности магнитного поля среди белых карликов?
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. Работа Чандрасекара произвела огромное впечатление — она объясняла существование наблюдаемого класса звезд, она определяла этим звездам место в общем ряду. Белые карлики, следовало из работы Чандрасекара,- это звезды после исчерпания источников энергии. Другими словами: белые карлики — конечная стадия жизни звезд. Далеко не все звезды после «смерти» превращаются в белые карлики, более массивные звезды могут образовать нейтронную звезду или даже черную дыру.
Кривая блеска карликовой новой HT Кассиопеи во время вспышки 4 ноября 2010 года: отчётливо видны спады во время затмения «горячего пятна» и подъёмы, производимые аккреционным диском Карликовые новые являются тесными двойными системами, состоящими из карлика или субгиганта спектрального класса К-М, истекающее вещество с которого заполняет его полость Роша , а также белого карлика, окружённого аккреционным диском. Орбитальный период системы находятся в диапазоне от 0,05 до 0,5 дней. Обычно наблюдаются лишь небольшие, в некоторых случаях быстрые, колебания света, но время от времени яркость системы быстро возрастает на несколько величин, а после, на интервале от нескольких дней до месяца и более, возвращается в исходное состояние. Интервалы между двумя последовательными вспышками для данного типа звёзд могут сильно различаться, но каждая звезда характеризуется некоторым средним значением из этих интервалов, то есть это означает, что цикл соответствует некоторой средней амплитуде изменения яркости. Также наблюдается закономерность, чем больше цикл, тем больше амплитуда. Эти системы часто являются источниками рентгеновского излучения.
Этот процесс идет с выделением тепла, дополнительно замедляя охлаждение белого карлика. В результате его температура не должна соответствовать реальному возрасту. Несколько лет назад массовый обзор белых карликов подтвердил, что многие из них намного горячее, чем должны быть. Подобную картину наблюдали астрономы и в системе HD 190412, находящейся от нас на расстоянии чуть больше сотни световых лет. Было известно, что она включает три «обычные» звезды главной последовательности, но новые наблюдения показали, что тут же вращается и белый карлик, гравитационно связанный с ними. Возраст самой системы ученые оценивают в 7,3 миллиарда лет, а температура карлика соответствует возрасту 4,2 миллиарда лет. Эти оценки довольно приблизительны, однако какой бы ни была разница, она указывает на протекающие в недрах карлика процессы кристаллизации вещества.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Оранжевых карликов примерно в два раза больше, нежели желтых солнцеподобных звёзд: 13% против 6%. В результате данный белый карлик спонтанно взорвется или превратится в нейтронную звезду-пульсар. Коричневый карлик был обнаружен в ходе поисков маломассивных затменно-двойных звезд, проводимых с помощью роботизированного обзора неба Zwicky Transient Facility (ZTF). Общепринятая теория происхождения звезд не дает ответа и на вопрос, как образуются коричневые карлики.
Астрономы обнаружили звезду нового типа
Другая экзопланета вращается вокруг белого карлика и пульсара, или пульсирующей нейтронной звезды. Круто, но не то, что у нас на заднем дворе. Последняя планета вращается так далеко от своего белого карлика, что астрономы даже не уверены, принадлежит ли она этой звезде, говорит Блэкман, поэтому ни одна из них не подходит. Система, которую обнаружила команда Блэкмана, представляет собой одинокую звезду с газовым гигантом примерно на 40 процентов больше Юпитера, который движется по примерно схожей с ним орбите. По словам Блэкмана, планета, похоже, пережила смерть звезды «более или менее нетронутой». Находка является первым конкретным доказательством того, что наши внешние планеты могут пережить смерть Солнца. Этот проблеск белого карлика - своего рода пробный запуск.
Это первое обнаружение планеты белого карлика с помощью микролинзирования, но с помощью нового оборудования ученые надеются найти сотни, пишет Popular Science.
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. Теория состоит в том, что когда одна звезда в двойной системе расширяется в конце своей жизни, она огибает своего партнера, приближая свою орбиту по мере того, как первая звезда сжимается.
То же самое произойдет, когда другая звезда расширится. В течение миллиардов лет излучение гравитационных волн будет сжимать орбиту еще больше, до такой степени, что звезды сольются вместе. Хотя было предсказано, что слияние белых карликов возможно, оно было бы особенно необычно. Большинство слияний в нашей галактике должно происходить между звездами с разными массами, в то время как это слияние, по-видимому, происходит между двумя звездами одинакового размера.
С развитием аппаратуры и научных знаний количество обнаруженных планетных систем увеличивается практически ежедневно и составляет более 3 тыс. При этом общее число экзопланет Млечного Пути может достигать 10 млрд. Большинство таких небесных тел вращается вокруг красных карликов — звёзд меньшего размера, чем наше Солнце, — и на каждом из них теоретически могла бы зародиться жизнь. Однако гарвардские учёные считают, что у таких планет, особенно тех, что находятся на орбитах, близко расположенных к своим звёздам, может отсутствовать атмосфера, необходимая для зарождения и поддержания жизни. Также по теме Из одной звёздной колыбели: астрономы обнаружили «близнец» Солнца Большинство звёзд рождаются парами, и наше светило, как выяснили португальские учёные, не является исключением.
При этом, имея размеры Земли, по массе он равен Солнцу, а судя по низкой температуре — он еще и очень стар.
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.
Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель
Обнаружена одна из самых редких звезд Млечного Пути — белый карлик-пульсар 18 декабря 2023 года, 09:56 Евгений Статецкий Обычно пульсар — это очень быстро вращающаяся нейтронная звезда, которая ритмически выбрасывает в космос сгустки энергии. Но впервые за десятилетие астрономы обнаружили уникальный объект, который можно отнести к этому классу: пульсирующий с невероятной силой белый карлик, который самим своим существованием бросает вызов устоявшейся модели их появления. Открытие совершили практически одновременно сразу две независимые группы исследователей — из Университета Уорика и Потсдамского института астрофизики имени Лейбница. Ничего подобного найденной ими системе не наблюдалось с 2016 года, а до этого вообще никогда. Дело в том, что особенностями пульсаров являются сильнейшее магнитное поле, которое отрывает заряженные частицы от поверхности звезды и ускоряет почти до скорости света, и чрезвычайно быстрое вращение.
Используя другие наблюдения, астрономы могут определить диаметр, плотность планеты и даже состав атмосферы. Ученые намерены продолжить наблюдения и изучение планеты TOI-2257 b. Они также надеются получить новые данные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Екатерина Гура.
Температура звезды составляет около 425 градусов по Цельсию. Для сравнения, температура на поверхности Солнца достигает 5600 градусов. Она расположена примерно в 37 световых годах от Земли. Кстати, впервые объект был замечен еще в 2011 году астрономами Калифорнийского технологического института США. Однако проанализировать его удалось только сейчас, для чего использовалась сеть наземных телескопов, установленных в Австралии и Южной Африке. Радиус открытой звезды составляет от 0,65 до 0,95 радиуса Юпитера.
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. Но альбедо льда выше в красной области спектра, и красные карлики не зря назвали красными.
Астрономы нашли звезду, которая превращается в гигантский алмаз
Астрономы подтвердили редкость появления экзопланет, похожих на Юпитер, у маломассивных красных карликов, не найдя ни одного такого объекта у 200 близких к Солнцу звезд. Астрономы обнаружили необычную тройную звездную систему HIP 81208, которая состоит из голубого гиганта, красного и коричневого карликов. Белые карлики представляют собой остатки звезд главной последовательности, например, Солнца. «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». Экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни.
Найден коричневый карлик, который почти «стал» звездой
Астрономы обнаружили коричневый карлик, который примерно в 80 раз массивнее Юпитера и вращается вокруг красной звезды M-класса TOI-5375. В ультрафиолетовом диапазоне звезда в результате на 7 секунд стала в 14 тысяч раз ярче. Бурые карлики (изображён T-карлик) не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд. Желтые карлики не являются настоящими карликовыми звездами, по крайней мере, не в том смысле, что красные или белые карлики.
Двуликий карлик: астрономы нашли странную звезду, состоящую из гелия и водорода
Это позволило обнаружить внутреннюю планету, получившую обозначение LP 890-9 b. LP 890-9 b имеет радиус около 1,32 радиуса Земли, а его масса оценивается не более чем в 13,2 массы Земли. Планета обращается вокруг своего хозяина каждые 2,73 дня на расстоянии примерно 0,018 астрономических единиц а. Равновесная температура LP 890-9 b равна 396 кельвинов К.
Масса самых маленьких коричневых карликов сравнима по массе с планетами-гигантами. Чтобы найти этого коричневого карлика, ученые исследовали звездное скопление IC 348. Оно находится примерно в 1 000 световых лет в области звездообразования Персея.
Этот кластер молодой, ему всего около пяти миллионов лет. Поэтому любые коричневые карлики по-прежнему будут относительно яркими в инфракрасном свете.
Потеря энергии на их испускание вынуждает вращающиеся звезды сближаться, излучая все больше и больше — вплоть до слияния. 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.
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.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
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. 77 результатов новостей. Группа астрономов обнаружила останки мертвой звезды, известной как белый карлик, с уцелевшей экзопланетой, напоминающей Юпитер. Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии около 137 световых лет от нас. Если быть точнее, то учёных волнует вопрос красных карликов, потому что они угрожают Земле. После смерти звезды есть 97-процентный шанс того, что она превратится в белого карлика.
Как умирают звезды? И что с ними происходит после этого?
- Популярные публикации
- Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
- Как были открыты звезды-белые карлики
- Как были открыты звезды-белые карлики
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
Также наблюдается закономерность, чем больше цикл, тем больше амплитуда. Эти системы часто являются источниками рентгеновского излучения. Спектр системы при минимуме светимости — непрерывный, с широкими линиями излучения водорода и гелия. При максимальной светимости эти линии почти исчезают или становятся мелкими линиями поглощения. Некоторые из этих систем затменные, возможно, их главный минимум обусловлен затмением «горячего пятна», которое возникает, когда из аккреционного диска происходит падение вещества на поверхность белого карлика от звезды-спутника [4]. В соответствии с характеристиками изменения светимости, карликовые новые могут быть разделены на три типа: звёзды типа SS Лебедя SS Cygni, UGSS , для которых характерно увеличение яркости на 2-6m звёздных величин в течение 1-2 дней и возвращение к своей первоначальной яркости в течение нескольких последующих дней.
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.
Астрономы не знают, как они туда попали. Другая экзопланета вращается вокруг белого карлика и пульсара, или пульсирующей нейтронной звезды. Круто, но не то, что у нас на заднем дворе. Последняя планета вращается так далеко от своего белого карлика, что астрономы даже не уверены, принадлежит ли она этой звезде, говорит Блэкман, поэтому ни одна из них не подходит. Система, которую обнаружила команда Блэкмана, представляет собой одинокую звезду с газовым гигантом примерно на 40 процентов больше Юпитера, который движется по примерно схожей с ним орбите. По словам Блэкмана, планета, похоже, пережила смерть звезды «более или менее нетронутой». Находка является первым конкретным доказательством того, что наши внешние планеты могут пережить смерть Солнца.
Этот проблеск белого карлика - своего рода пробный запуск.
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. Сами же частицы называют фермионами. Бозонами являются фотоны и нейтрино. А протон, электрон, нейтрон являются фермионами. В квантовой механике существует принцип Паули, который гласит: в одном и том же квантовом состоянии не могут находиться сразу две и больше частицы с полуцелым спином. Фермионы не могут обладать одинаковыми энергиями или импульсами!
А теперь заглянем внутрь звезды. Источники нагрева исчерпаны, звезда остывает. Представим, что она совсем остыла — температура ее стала равной абсолютному нулю. Естественно, что вся тепловая энергия частиц энергия их хаотического движения тоже исчезла. Нет хаотического движения, нет и давления. Ничто не противостоит тяжести, стремящейся сжать звезду.
Ничто ли? Звезда ведь состоит из атомных ядер, протонов, электронов, нейтронов, в общем — из фермионов. И значит, в остывшей звезде действует квантовая статистика Ферми — Дирака, действует и принцип Паули. Две частицы не могут обладать одинаковыми импульсами! 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.