Вега звезда белый карлик. Остывшие белые карлики. Когда большая звезда исчерпывает все ядерное топливо, она может сбросить внешние слои материи и сжаться в горячее сморщенное небесное тело, называемое белым карликом. Странный белый карлик, рушащий представления об эволюции звезд, обнаружили американские ученые. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой.
Астрономы впервые видят, как белый карлик «включается и выключается»
| Звезда-зомби питалась энергией соседа: астрономы впервые обнаружили редкое явление | Белый карлик — это остатки меньшей звезды, у которой закончилось ядерное топливо. |
| Астрономы сообщили о необычной звезде – белый карлик | | Смотрите видео онлайн «Белые карлики: стандартные свечи Вселенной» на канале «"Радио России"» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 10 июня 2021 года в 15:21, длительностью 00:47:21, на видеохостинге RUTUBE. |
| Белый карлик звезда (56 фото) | 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. |
| Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной | Найденная звезда — белый карлик. |
Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. Виден аккреционный «хвост», направленный от основного компонента — красного гиганта к компаньону — белому карлику Анимация взрыва белого карлика при аккреции в двойной звездной системе Слева — изображение в рентгеновском диапазоне остатков сверхновой SN 1572 типа Ia, наблюдавшейся Тихо Браге в 1572 году. Справа — фотография в оптическом диапазоне, отмечен бывший компаньон взорвавшегося белого карлика При эволюции звёзд различных масс в двойных системах темпы эволюции компонентов неодинаковы, при этом более массивный компонент может проэволюционировать в белый карлик, в то время как менее массивный к этому времени может оставаться на главной последовательности. В свою очередь, при сходе в процессе эволюции менее массивного компонента с главной последовательности и его переходе на ветвь красных гигантов размер эволюционирующей звезды начинает расти до тех пор, пока она не заполняет свою полость Роша. Поскольку полости Роша компонентов двойной системы соприкасаются в точке Лагранжа L1, то на этой стадии эволюции менее массивного компонента через точку L1 начинается переток материи с красного гиганта в полость Роша белого карлика и дальнейшая аккреция богатой водородом материи на его поверхность, что приводит к ряду астрономических феноменов: Нестационарная аккреция на белые карлики в случае, если компаньоном является массивный красный карлик , приводит к возникновению карликовых новых звёзд типа U Gem UG и новоподобных катастрофических переменных звёзд. Аккреция на белые карлики, обладающие сильным магнитным полем , направляется в район магнитных полюсов белого карлика, и циклотронный механизм излучения аккрецирующей плазмы в околополярных областях магнитного поля карлика вызывает сильную поляризацию излучения в видимой области поляры и промежуточные поляры.
Аккреция на белые карлики богатого водородом вещества приводит к его накоплению на поверхности состоящей преимущественно из гелия и разогреву до температур реакции синтеза гелия, что, в случае развития тепловой неустойчивости, приводит к взрыву, наблюдаемому как вспышка новой звезды. Достаточно длительная и интенсивная аккреция на массивный белый карлик приводит к превышению его массой предела Чандрасекара и термоядерному взрыву , наблюдаемому как вспышка сверхновой типа Ia.
Читайте «Хайтек» в Астрофизики наблюдали за белым карликом HD 190412 C, расположенным в системе из четырех звезд в 104 световых годах от Земли.
Анализ показал, что эта звезда находится на первых этапах кристаллизации — постепенного остывания и превращения в «небесный» алмаз. Это первый подтвержденный кристаллизующийся белый карлик с известным возрастом — около 4,2 млрд лет. Белые карлики — это остатки звезд, масса которых сопоставима или в несколько раз больше солнечной, но недостаточна для формирования черной дыры.
Когда у таких звезд кончается топливо, они теряют оболочку и сжимаются, превращаясь в белый карлик.
Другими словами, свет белых карликов не в состоянии преодолеть большие скопления космического газа, из которых состоят рукава нашей галактики. Звездное кладбище в нашей галактике Научный взгляд на историю появления белых карликов Дальше в небесных светилах на месте иссякших основных источников термоядерной энергии возникает новый источник термоядерной энергии, тройная гелиевая реакция, или тройной альфа-процесс, обеспечивающая выгорание гелия. Эти предположения полностью подтвердились, когда появилась возможность наблюдать поведение звезд в инфракрасном диапазоне. Спектр света обычной звезды существенно отличается от той картины, которую мы наблюдаем, глядя на красные гиганты и белые карлики. Для вырожденных ядер таких звезд существует верхний предел массы, в противном случае небесное тело становится физически неустойчивым и может наступить коллапс.
Вырождение ядра красного гиганта Объяснить столь высокую плотность, которую имеют белые карлики с точки зрения физических законов практически невозможно. Происходящие процессы стали понятны, только благодаря квантовой механике, которая позволила изучить состояние электронного газа звездного вещества. В отличие от обычной звезды, где для изучения состояния газа используется стандартная модель, в белых карликах ученые имеют дело с давлением релятивистского вырожденного электронного газа. Говоря понятным языком, наблюдается следующее. При огромном сжатии в 100 и более раз, звездное вещество становится похоже на один большой атом, в котором все атомные связи и цепочки сливаются воедино. В таком состоянии электроны образуют вырожденный электронный газ, новое квантовое образование которого может противостоять силам гравитации.
Этот газ образует плотное ядро, лишенное оболочки. При детальном изучении белых карликов с помощью радиотелескопов и рентгеновской оптики оказалось, что эти небесные объекты не такие простые и скучные, как может показаться на первый взгляд. Учитывая отсутствие внутри таких звезд термоядерных реакций, невольно возникает вопрос — откуда берется огромное давление, сумевшее уравновесить силы гравитации и силы внутреннего притяжения. Модель белого карлика В результате исследований ученых физиков в области квантовой механики, была создана модель белого карлика. Под действием сил гравитации, звездное вещество сжимается до такой степени, что электронные оболочки атомов разрушаются, электроны начинают свое собственное хаотичное движение, переходя из одного состояния в другое. Ядра атомов в отсутствие электронов образуют систему, образуя между собой прочную и устойчивую связь.
Электронов в звездном веществе настолько много, что образуется много состояний, соответственно скорость электронов сохраняется. Большая скорость элементарных частиц создает колоссальное внутренне давление электронного вырожденного газа, который в состоянии противостоять силам гравитации. Посмотрите также Читать Когда стали известны белые карлики? Несмотря на то, что первым белым карликом, открытым астрофизиками, считается Сириус В, имеются сторонники версии более раннего знакомства научного сообщества со звездными объектами этого класса. Еще в 1785 году астроном Гершель впервые включил в звездный каталог тройную звездную систему в созвездии Эридана, разделив все звезды по отдельности. Только спустя 125 лет астрономы выявили аномально низкую светимость 40 Эридана В при высокой цветовой температуре, что послужило поводом для выделения таких объектов в отдельный класс.
Эти параметры противоречили теории внутреннего строения звезд, где светимость, радиус и температура поверхности звезды являлись ключевыми параметрами определения класса звезды. Маленький диаметр, низкая светимость с точки зрения физических процессов не соответствовали высокой цветовой температуре. Такое несоответствие вызывало много вопросов.
Своим быстрым вращением белый карлик обязан своему красному компаньону. Самыми быстровращающимися объектами Вселенной считаются нейтронные звезды. Они являются очень плотным звездным остатком, который в основном состоит из нейтронов — частиц, которые входят в состав атомных ядер, и не имеют электрического заряда. Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии.
Астрономы впервые видят, как белый карлик «включается и выключается»
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 случае Януса разделение на водородную и гелиевую часть может быть связано с действием магнитного поля. Поэтому, если магнитное поле на одной стороне сильнее, там смешивание будет идти хуже и будет больше водорода».
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.
Система-предшественник вспышки сверхновой типа Ia в представлении художника. Weiss Наиболее изученные термоядерные сверхновые относятся к «типу Ia», и обычно они используются для картирования структуры Вселенной. Но есть все больше свидетельств того, что термоядерные сверхновые могут возникать в самых разных условиях. Там явно целый зоопарк. Изучение «выживших» в Млечном Пути поможет нам понять мириады сверхновых, которые мы видим в других галактиках», — заключили авторы исследования.
Пульсары крайне быстро вращаются; быстрое вращение и мощное магнитное поле генерируют электромагнитное излучение. Белые карлики — коллапсировавшие ядра мертвых звезд массой около 8 масс Солнца. Источник: Мир24.
Астрономы открыли незнакомый вид белого карлика
Они группируются в довольно узкие полосы, которые принято именовать последовательностями. Большинство звезд во Вселенной, включая и наше Солнце, относятся к так называемой главной последовательности. Светимость и размеры этих звезд в значительной мере определяются их массой, а источником энергии служит реакция термоядерного синтеза гелия из водорода. Однако существуют и другие последовательности звезд. В частности, это красные гиганты и сверхгиганты, то есть звезды, по массе сравнимые с Солнцем, но по размеру превосходящие его во многие сотни раз; а еще одну группу образуют белые карлики. В старинном немецком университетском городе Тюбингене прошла международная научная конференция, посвященная актуальным проблемам изучения этих весьма необычных звезд. Черная дыра, пульсар или белый карлик - иного не дано Как древние окаменелости позволяют судить об истории Земли, так белые карлики дают представление о ранних стадиях эволюции Млечного Пути.
Ведь они образуются из обычных звезд на заключительном этапе их развития, а главная особенность белых карликов - чрезвычайно высокая плотность. Дело в том, что звезды главной последовательности сохраняют стабильность и постоянство параметров хоть и весьма долго, но лишь до тех пор, пока не подходят к концу запасы водорода.
Масса прародителя ELM-карлика, который, по-видимому, представляет собой гелиевый белый карлик с очень раздутой водородной оболочкой, слишком мала, чтобы он мог возникнуть путем, известным по стандартным моделям эволюции двойных систем. Если невидимый компаньон все же представляет собой нейтронную звезду, то объяснить сильную потерю массы можно за счет пульсарного ветра.
Будущие наблюдения за системой должны помочь уточнить ее эволюционный путь. Ранее мы рассказывали о том, как ученые открыли 21 новую эволюционировавшую катаклизмическую переменную, которые содержат прародителей белых карликов. Нашли опечатку?
Однако новое открытие подтверждает, что эти звезды существуют и отличаются от других звезд, поэтому они могут претендовать на свой собственный класс. 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.
Такую детонацию называют сверхновым взрывом класса Ia. Оказывается эта загадочная звезда не единственная в своем роде. European Space Agency предоставило свои данные, которые удалось добыть с помощью телескопа Gaia. В процессе исследований ученые обнаружили три таких же космических тела на разных участках Галактики. Их признаки и траектории полета такие же, как у белого карлика «LP 40-365». Авторы исследования предположили, что эти четыре необыкновенные звезды являются принципиально новым видом белых карликов. Если ядерное топливо на исходе звезда взрывается, но при этом не умирает.
Астрономы нашли «мёртвую» звезду размером с Луну и с большей чем у Солнца массой
Вега звезда белый карлик. Остывшие белые карлики. Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. это звезды, у которых закончилось их основное топливо: водород. Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться. Звезда при этом превратилась в белый карлик, оставив после себя небольшую точку в центре туманности.
Звезда-зомби питалась энергией соседа: астрономы впервые обнаружили редкое явление
Звезды среднего размера, как наше солнце - более интересный случай. Представьте Солнце как огромную скороварку которая превращает водород в гелий внутри себя при помощи гравитации. Слияние элементов высвобождает огромное количество энергии, которая выталкивается наружу и стабилизирует звезду в хрупком равновесии. Когда звезда стареет, водород в ядре заканчивается и она начинает сжигать гелий, создавая более тяжелые элементы в ее центре. Делая это, звезда теряет свой внешний слой.
Она расширяется примерно в 100 раз по сравнению с её первоначальным размером. Спустя время желтая звезда становится красным гигантом. И в конце концов красный гигант сбрасывает свои внешние слои. И более чем половина массы звезды будет выброшена в пространство, в виде захватывающей планетарной туманности, диаметром в миллионы километров.
Звезда, которая заканчивает свою жизнь в одной из этих планетарных туманностей, оставляет после себя ядро, известное как белый карлик. Бывший ранее в 100 раз больше в диаметре, сейчас он примерно такой же по размерам как и Земля, и имеет половину от изначальной массы. Это означает, что он чрезвычайно плотный. 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.
В своей работе учёные представили открытие новой четверной системы, подобной Сириусу, на расстоянии 32 парсека, состоящей из кристаллизующегося белого карлика, компаньона ранее известной тройной HD 190412. Для сравнения, 1 парсек равен 3,26 светового года или примерно в 206 265 раз больше расстояния от Земли до Солнца.
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. Она сбрасывает свой внешний материал, а ее ядро коллапсирует под действием гравитации. В результате образуется сверхплотный объект. Нейтронная звезда вращается быстро, вплоть до миллисекундных периодов, выбрасывая при этом в космос очень мощные лучи электромагнитного излучения. Она как бы пульсирует, отсюда и название таких объектов. Белые карлики представляют собой похожие "звездные остатки".
Если невидимый компаньон все же представляет собой нейтронную звезду, то объяснить сильную потерю массы можно за счет пульсарного ветра. Будущие наблюдения за системой должны помочь уточнить ее эволюционный путь. Ранее мы рассказывали о том, как ученые открыли 21 новую эволюционировавшую катаклизмическую переменную, которые содержат прародителей белых карликов. Нашли опечатку?
Астрономы нашли «мёртвую» звезду размером с Луну и с большей чем у Солнца массой
Астрономы Калифорнийского университета: белый карлик и черная дыра движутся по Млечному пути. Превращаясь в белых карликов, звезды продолжают излучать тепло, переходя в состояние черных. Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000 километров в час и образуют ионизированную оболочку. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Новый белый карлик, названный Янусом в честь двуликого римского бога, был обнаружен Паломарской обсерваторией Калифорнийского технологического института.
Найдена одна из самых редких звезд Млечного Пути
Из-за этого белый карлик крайне нестабилен и продолжает сжиматься. Найденная звезда — белый карлик. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Возраст белого карлика оценивается примерно в 7 миллиардов лет, в то время как модели охлаждения указывают на 4,2 миллиарда лет. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой.
Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой
Они становятся такими плотными, потому что их электроны сталкиваются друг с другом, создавая то, что вызывает «дегенеративную материю». Это означает, что более массивный белый карлик имеет меньший радиус, чем его менее массивный аналог. Материал вылетел в космос со скоростью в миллионы миль в час — он был виден с Земли чуть более 24 часов, прежде чем испарился. Ведущий автор, профессор Самнер Старрфилд из Аризонского государственного университета, сказал: «Это было похоже на то, как будто кто-то включил и выключил фонарик». Новые отличаются от сверхновых. Они встречаются в двойных системах, где есть маленькая, невероятно плотная звезда и гораздо более крупный спутник, похожий на Солнце. Со временем первая вытягивает материю из второй, которая падает на белого карлика. Затем белый карлик нагревает этот материал, вызывая неконтролируемую реакцию, которая высвобождает взрыв энергии и выбрасывает материю с высокой скоростью, которую мы наблюдаем в виде видимого света. Яркая новая обычно тускнеет в течение пары недель или дольше, но V1674 Hercules исчезла за день. Профессор Старрфилд сказал: «Это было всего около одного дня, а предыдущей самой быстрой новой была та, которую мы изучали еще в 1991 году, V838 Herculis, которая уменьшилась примерно за два или три дня».
События новой звезды на этом уровне скорости редки, что делает эту новую звезду ценным объектом для изучения. Его скорость была не единственной необычной чертой — испускаемый свет и энергия также пульсировали, как звук реверберирующего колокола. Каждые 501 секунду в волнах видимого света и рентгеновских лучах обнаруживается колебание. Он все еще существует год спустя — и будет продолжаться еще дольше. Марк Вагнер, руководитель научного отдела Обсерватории Большого бинокулярного телескопа на горе Грэм в южной Аризоне, сказал: «Самое необычное — это колебание, которое наблюдалось до вспышки. Загадка, с которой люди пытаются бороться, заключается в том, что движет этой периодичностью, которую вы могли бы видеть в этом диапазоне яркости в системе».
Астрономы считают, что сверхскоростные звезды запускаются в полет особым видом сверхновых типа Ia — динамически управляемыми сверхновыми с двойным вырождением и двойной детонацией D6. Фото: NASA В сверхновых D6 две белые карликовые звезды вращаются по спирали друг с другом, одна из которых лишает другую оставшихся слоев гелия с ее поверхности. Процесс производит так много энергии на поверхности белого карлика, что это запускает ядерный синтез в оболочке звезды, посылая ударную волну глубоко в ее ядро, что приводит к детонации. Наша галактика, вероятно, запустила в межгалактическое пространство более 10 млн таких звезд, предполагают исследователи. Несмотря на изобилие этих мощных сверхновых, доказательства того, что они «выстреливают» белыми карликами словно пулями, по-прежнему трудно найти.
Одна сторона звезды состоит из водорода, а другая — из гелия. Этот уникальный объект получил имя «Янус» Janus в честь древнеримского бога с двумя лицами, обращёнными одновременно в прошлое и будущее. Новое открытие ставит под сомнение представления астрофизиков о строении звёзд и открывает новые горизонты для астрономических исследований. Источник изображения: K. Одним из первых обнаруженных белых карликов был 40 Эридан B 40 Eridani B , плотность которого превышала плотность Солнца в 25 000 раз, при этом его размеры были сопоставимы с размерами Земли. Это наблюдение казалось астрономам невозможным. Второй обнаруженный белый карлик, Сириус B Sirius B , оказался ещё более плотным — примерно в 200 000 раз плотнее Земли. Такая экстремальная плотность обусловлена необычным механизмом, обеспечивающим внутреннее давление звезды, необходимое для противостояния силе гравитации. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен.
Ее масса — 0,085 массы Солнца, а радиус — 0,29 солнечного. Компоненты системы совершают один оборот за 5,27 часа. Масса прародителя ELM-карлика, который, по-видимому, представляет собой гелиевый белый карлик с очень раздутой водородной оболочкой, слишком мала, чтобы он мог возникнуть путем, известным по стандартным моделям эволюции двойных систем. Если невидимый компаньон все же представляет собой нейтронную звезду, то объяснить сильную потерю массы можно за счет пульсарного ветра. Будущие наблюдения за системой должны помочь уточнить ее эволюционный путь.
Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой
Им удалось обнаружить необычно горячий белый карлик WD1832+089 с температурой в несколько десятков тысяч градусов, что втрое выше температуры большинства известных звезд этого типа. 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. Если белый карлик заберет не так много вещества себе, то он останется обычной мертвой звездой, которая постепенно остывает.