Художественная иллюстрация, отображающая процесс слияния двух белых карликов, в результате которого образовался новый тип Reindl/CC BY SA 4.0. РИА Новости, 12.07.2023. Возраст белого карлика оценивается примерно в 7 миллиардов лет, в то время как модели охлаждения указывают на 4,2 миллиарда лет.
Что такое белый карлик и зачем он уничтожает планеты?
| Чрезвычайно массивный белый карлик смог покинуть звёздное скопление Гиады | С момента гибели звезды белый карлик теряет тепло, но этот процесс может меняться. |
| Звезда-зомби питалась энергией соседа: астрономы впервые обнаружили редкое явление | На этой анимации видно, как красная гигантская звезда и звезда-белый карлик вращаются друг вокруг друга. |
| Две звезды, движущиеся по спирали к взрывной гибели, обнаружены в наших космических окрестностях | Когда большая звезда исчерпывает все ядерное топливо, она может сбросить внешние слои материи и сжаться в горячее сморщенное небесное тело, называемое белым карликом. |
| Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео | Возраст белого карлика оценивается примерно в 7 миллиардов лет, в то время как модели охлаждения указывают на 4,2 миллиарда лет. |
| Астрономы впервые увидели «включение и выключение» белого карлика | Звезда-белый карлик с сокращённым обозначением SDSS J1240+6710 была открыта в 2015 году. |
Белый карлик — мертвый остаток звезды
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. Звезда при этом превратилась в белый карлик, оставив после себя небольшую точку в центре туманности. Астрономы нашли гигантского белого карлика, который появился в результате слияния двух отдельных белых карликов.
Белый карлик звезда (56 фото)
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.
Вероятно, этот объект образовался в результате слияния двух небольших белых карликов. Комплексный анализ данных обзоров неба на разных длинах волн позволяет обнаружить ранее неизвестные астрономические объекты с параметрами, иногда значительно отличающимися от средних. Такие источники представляют наибольший интерес для физики и эволюции небесных тел. Более детальное наблюдение этого объекта проводилось на новых 2,5-метровом и 0,6-метровом телескопах Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ весной 2020 года.
Полученные фотометрические данные и спектры позволили уточнить физические характеристики белого карлика.
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. В результате гравитация сжимает всю массу звезды настолько сильно, что электроны в ней сближаются, образуя вещество с электронной дегенерацией. Это происходит из-за квантовой механики, в частности, принципа запрета Паули, согласно которому каждый электрон в атоме должен иметь уникальный набор квантовых чисел. 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.
У этого тоже есть предел. Белый карлик, масса которого превышает массу Солнца примерно в 1,4 раза, или предел Чандрасекара, становится настолько нестабильным, что снова умирает, взрываясь сверхновой типа Ia. Это может произойти, когда белый карлик вращается так близко к двойному спутнику, что перекачивает материал с другой звезды, опрокидывая его за предел Чандрасекара. Но есть любопытное несоответствие в количестве наблюдаемых остатков сверхновых типа Ia и числе кандидатов в предшественники типа Ia — мы просто не нашли столько предков, сколько должно быть, исходя из количества наблюдаемых остатков. Вот почему HD265435 так интересен.
Находящийся на расстоянии 1500 световых лет, это ближайший из известных прародителей типа Ia, а это значит, что у нас есть возможность подробно изучить его.
Обнаружен белый карлик с постоянно расширяющейся орбитой
Белый карлик J1922+0233 имеет синий цвет, что необычно для его низкой температуры. «Эта звезда уникальна, потому что у нее есть все ключевые характеристики белого карлика. Это может произойти, когда белый карлик вращается так близко к двойному спутнику, что перекачивает материал с другой звезды, опрокидывая его за предел Чандрасекара.
Две звезды, движущиеся по спирали к взрывной гибели, обнаружены в наших космических окрестностях
| Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой - Ин-Спейс | 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. |
| Звезда Тау: когда взорвется, как найти на небе | Звезда-белый карлик с сокращённым обозначением SDSS J1240+6710 была открыта в 2015 году. |
| Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову | Звезда была идентифицирована как сверхмассивный белый карлик и получила название WDJ0551 + 4135. |
| Астрономы обнаружили предка экстремально легкого белого карлика. Он оказался необъяснимо легким | Это белый карлик, сверхплотное коллапсированное ядро звезды в диапазоне масс Солнца, но его диаметр составляет всего 4280 километров. |
| Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной - RW Space | Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. |
Найдена одна из самых редких звезд Млечного Пути
Чтобы подсчитать время жизни Солнца, астрономы учли массу Солнца, скорости реакций и выделения ядерной энергии и определили, на сколько хватит солнечного топлива и массы при этой скорости выделения энергии. Для планет Солнечной системы все это означает, что на стадии красного гиганта Солнце расширится и поглотит Меркурий и Венеру, а раскаленная атмосфера красного гиганта поглотит Землю. Расширение Солнца не дойдет до Марса, и, возможно, там могут появиться условия, пригодные для жизни. В итоге на стадии белого карлика вокруг маленького Солнца будут вращаться останки уцелевших планет: Марса, Юпитера и Сатурна, которые будут сильно изменены во время фазы красного гиганта. А когда Солнце погаснет, Солнечная система будет представлять собой холодные планеты, вращающиеся вокруг маленькой холодной звезды.
Команда нашла три белых карлика с траекториями, указывающими на возможное покидание скопления Гиады. Для двух из них диапазон масс делает маловероятным их происхождение в скоплении, но для третьего объекта это не исключено.
Они состоят из вырожденного вещества и излучают только остаточную тепловую энергию. Их масса регулируется пределом Чандрасекара и в максимуме может достигать около 1,44 массы Солнца. Крупные белые карлики обычно находятся в двоёных звёздных системах и набирают массу за счёт стягивания вещества с компаньона, такие белые карлики в итоге взрываются сверхновой типа 1а, а вся их масса рассеивается. Художественное изображение двойной системы перед вспышкой сверхновой типа Ia. У таких масса составляет 1,10 или более масс Солнца. Это намного ниже предела Чандрасекара, но намного превышает среднюю массу белого карлика, которая составляет около 0,6 солнечных масс.
Такие сверхновые происходят, когда две звезды, одна из которых разрушенный белый карлик, падают на орбиту вокруг друг друга. В этом случае белый карлик начинает отбирать водород у звезды, вокруг которой он вращается по спирали. Реакция заканчивается гигантским термоядерным взрывом. Впрочем, простого взрыва звезды недостаточно для достижения такой скорости.
Астрономы считают, что сверхскоростные звезды запускаются в полет особым видом сверхновых типа Ia — динамически управляемыми сверхновыми с двойным вырождением и двойной детонацией D6.
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. На данном этапе звезда обладает следующими характеристиками. Несмотря на столь маленькие и компактные размеры звезды, ее звездное вещество весит ровно столько, сколько требуется для ее существования.
Другими словами, белые карлики, которые имеют радиусы в 100 раз меньше радиуса солнечного диска, имеют массу равную массе Солнца или даже весят больше, чем наша звезда. Посмотрите также Читать Этого говорит о том, что плотность белого карлика в миллионы раз выше плотности обычных звезд, находящихся в пределах главной последовательности. В отсутствие собственных источников энергии, такие объекты постепенно остывают, соответственно имеют невысокую температуру.
Астрономы сообщили о необычной звезде – белый карлик
Звезда при этом превратилась в белый карлик, оставив после себя небольшую точку в центре туманности. 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. Согласно выводам команды, белый карлик, вероятнее всего, является остатком сверхновой, которая «взорвалась» между 5 и 50 миллионами лет назад.
Российские астрономы открыли белый карлик с необычными свойствами
Однако вне зависимости от реального возраста звезды, наблюдения указывают на протекающие в ее недрах процессы кристаллизации вещества. Недавно ученые обнаружили планету, на которой может быть жизнь. Она вращается вокруг «белого карлика». Олеся Маевская.
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.
Орбиты этих объектов расположены сравнительно недалеко друг от друга. Белый карлик поглощает газовую оболочку красного гиганта, состоящую в основном из водорода. За несколько десятков лет карлик накапливает количество газа, достаточное для начала термоядерной реакции. Во время вспышки энергия излучения звезды в 1 тыс. Астрономы уже имеют предварительные данные, полученные в период последней вспышки в 1985 году, однако в то время не были изучены ранние стадии взрыва, поэтому ученые не продвинулись в понимании этого явления дальше теоретических гипотез.
Периодические взрывы белого карлика происходят в газовой атмосфере его гигантского соседа. Выброшенное взрывом вещество устремляется с очень высокой скоростью в водородную атмосферу и приводит к вторичной вспышке излучения в рентгеновском и радиодиапазоне. В начале наблюдения взрыва с борта космической станции Swift NASA было обнаружено очень мощное рентгеновское излучение.
Увидеть взрыв сверхновой звезды еще не удавалось никому из ныне живущих. В последний раз подобное событие произошло 9 октября 1604 года, тогда взорвалась SN 1604 — самая последняя сверхновая, видимая из нашей галактики. Ее остатки в виде газового облака еще видны в созвездии Змееносца. Почему она двойная? Звезда Тау относится к категории «повторных новых» и может взрываться несколько раз с периодом в 80 лет. Это небесное тело представляет собой пару — красный гигант и белый карлик, вращающихся друг вокруг друга.
Карлик обладает куда большей гравитацией и притягивает на себя вещество красного гиганта.
Чрезвычайно массивный белый карлик смог покинуть звёздное скопление Гиады
Ошибка прошлого вывода допущена из-за сильнейшего магнитного поля этого небесного тела. Сейчас астрофизики смоделировали её магнитное поле и поняли: якобы видимая траектория и скорость белого карлика — результат его чрезвычайно мощного магнетизма. Ранее мы сообщили, что в России ПДД доработают с учётом летающих по городам автомобилей.
Спектральный анализ показал, что газ остывает. 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.
Команда астрономов под руководством Уорикского университета А нглия проанализировала их и выяснила, что обе звезды — самые холодные белые карлики, обнаруженные на сегодняшний день. Используя спектроскопические и фотометрические данные GAIA, обзор темной энергии и прибор X-Shooter Европейской южной обсерватории, астрономы выяснили, что возраст «красной» звезды WDJ2147-4035 составляет около 10,7 миллиарда лет, из которых 10,2 миллиарда лет она была белым карликом. С помощью спектроскопии ученые выяснили, что WDJ2147-4035 содержит натрий, литий, калий. Это самый старый белый карлик, содержащий металлы, обнаруженный до сих пор. Обломки, найденные в почти чисто гелиевой атмосфере «красной» звезды с высокой гравитацией, принадлежат старой планетарной системе, пережившей эволюцию звезды в белый карлик. Астрономы пришли к выводу, что это самая старая планетарная система вокруг белого карлика, обнаруженная в Млечном Пути.
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.
Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
Британские астрономы впервые увидели, как белый карлик в глубоком космосе меняет яркость за короткий промежуток времени — звезда «включается» и «выключается», реагируя на потоки материи, поступающие из внешнего пространства. Белые карлики — звёзды, состоящие из электронно-ядерной плазмы, лишённые источников термоядерной энергии и светящиеся благодаря своей тепловой энергии, постепенно остывая в течение миллиардов лет. 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. Звезда является белым карликом, сверхплотным ядром погибшего светила. О столкновении нашей Галактики с белым карликом WD0810−353 учёные заговорили ещё в 2022 году.
Белый карлик звезда (56 фото)
| Аномальная звезда с огромной скоростью пересекает нашу галактику | ИА Красная Весна | это звезды, у которых закончилось их основное топливо: водород. |
| Белые карлики: стандартные свечи Вселенной | В таком случае, если белый карлик втягивает (аккрецирует) вещество из звезды-компаньона, масса, а также его плотность будут увеличиваться и вызывать реакцию слияния в ядре. |
| Белый карлик звезда (56 фото) | Изучение периодических взрывов белого карлика в атмосфере его гигантского соседа, как считают ученые, позволит изучить процесс эволюции звезд всего за несколько месяцев. |
| Чрезвычайно массивный белый карлик смог покинуть звёздное скопление Гиады | Изучение периодических взрывов белого карлика в атмосфере его гигантского соседа, как считают ученые, позволит изучить процесс эволюции звезд всего за несколько месяцев. |
| Произойдет еще один мощный взрыв: хабаровский астроном рассказал, что ждать в небе и на Земле | Звезда была идентифицирована как сверхмассивный белый карлик и получила название WDJ0551 + 4135. |
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
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? Исследование опубликовано в журнале Nature.
Масса звезды почти в два раза превышает массу типичного белого карлика — он в 1,14 раза массивнее Солнца. Но она по-прежнему чрезвычайно компактна для объекта с такой большой массой. Ее скорость в пространстве также не похожа на скорость других ему подобных. Астрономы используют термин «локальный стандарт покоя» для описания среднего движения объектов в Млечном Пути.
Это между 202—241 километров в секунду.
Правда, через 29 000 лет. Тогда она всколыхнёт облако Оорта, отчего последствия для Галактики, в том числе для Земли, будут непредсказуемы. Весь год астрофизики пребывали в напряжении — наблюдали, подсчитывали, анализировали.
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.