Белые карлики представляют собой звезды, состоящие из электронно-ядерной плазмы и лишенные источников термоядерной энергии. Например, некоторые белые карлики образуются в результате слияния двух звезд, что изменяет их состав и может способствовать формированию плавучих кристаллов. Экзопланеты вблизи карликовых звёзд оказались непригодными для жизни. Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд.
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
Сама Вселенная слишком молода для этого, и возможно, что в ней до сих пор не появилось ни одного такого объекта. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Когда ресурсы для термоядерного синтеза заканчиваются, звезда умирает. Ее дальнейшая судьба зависит от массы; звезды средних размеров становятся белыми карликами. Они сбрасывают внешние оболочки, а ядро, которое больше не поддерживает внутреннее давление термоядерных реакций, коллапсирует. Возникший компактный и сверхплотный объект насыщен сравнительно тяжелыми элементами, такими как углерод, которые образовались во время прошлой жизни звезды. По звездным меркам, белые карлики тусклы, но продолжают излучать, постепенно рассеивая, тепло, пока не превратятся в черных 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. Они определили новые значения частот появления таких тел — с вероятностью полтора процента экзопланеты с массой более одной массы Юпитера будут обнаруживаться внутри снеговой линии у красных карликов.
Если же речь идет за зоной вне снеговой линии, то вероятности будут составлять 1,5, 1,7 и 4,4 процентов для экзогигантов с массами 3-10, 0,8-3 и 0,3-0,8 массы Юпитера. Ранее мы рассказывали о том, как добровольцы помогли астрономам открыть новый долгопериодический экзогигант.
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. В настоящее время у астрономов есть две гипотезы объяснения этого странного явления, обе связаны с магнитными полями. Одна из них предполагает, что магнитное поле Януса может быть асимметричным. Поэтому, если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне будет меньше смешивания и, следовательно, больше водорода», — говорит Кайаццо. Возможно, гелиевая сторона Януса выглядит такой пузырчатой потому, что конвекция удалила тонкий слой водорода на поверхности, обнажив находящийся под ним гелий.
Другая гипотеза заключается в том, что магнитные поля звезды могут менять давление и плотность атмосферных газов. Мы не знаем, какая из этих теорий верна, но мы не можем придумать другой способ объяснения асимметричных сторон без магнитных полей», — говорит соавтор Джеймс Фуллер James Fuller , теоретический астрофизик из CIT.
Однако признаки такого перехода обнаружили недавно Александр Веннер Alexander Venner и его коллеги из Университета Южного Квинсленда, причем сравнительно недалеко от Земли. Остывание белого карлика должно сопровождаться кристаллизацией его вещества. Атомы углерода и кислорода перестают свободно течь и выкладываются в упорядоченную решетку, в состояние с меньшей энергией. 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.
Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель
Желтые карлики – это, как правило, звезды средней массы, светимости и температуры поверхности. В ультрафиолетовом диапазоне звезда в результате на 7 секунд стала в 14 тысяч раз ярче. Карликовыми называют небольшие звезды со свечением, ученые разделяют их на несколько классов. Желтые карлики не являются настоящими карликовыми звездами, по крайней мере, не в том смысле, что красные или белые карлики.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
Если бы на планете была атмосфера, то часть тепла с освещённой стороны обязательно передалась бы на тёмную, утверждают исследователи. Учёные проанализировали данные о климате планеты, полученные телескопом «Спитцер», и выяснили, что сторона LHS 3844b, обращённая к звезде, нагрета более чем до 760 градусов Цельсия, тогда как на тёмной стороне абсолютный ноль. Полученные данные, по мнению специалистов, говорят об отсутствии атмосферы у LHS 3844b и позволяют утверждать, что поверхность планеты состоит из плотной породы скорее всего, базальта и представляет собой безжизненную каменную пустыню. Ошибка в тексте?
Но недавние исследования предполагают, что оранжевые карлики представляют больше оснований для поиска обитаемых планет.
Эдвард Гуинан из Университета Вилланова в Пенсильвании, руководит группой учёных, исследующих то, как свойства звёзд варьируются в зависимости от и массы. Группа использует наблюдения из разных источников, таких как архивные измерения рентгеновского спутника ROSAT, а так же более поздние данные наземных телескопов. Эта активность снижается по мере старения красных карликов, и учёные исключили красных карликов из потенциальных приютов для жизни, напротив, жизни в таких условиях пришлось бы столкнуться с немалыми трудностями.
Его исследованием занималась команда ученых, которую возглавила Лидия Оскинова, астроном Потсдамского и Казанского университетов. Систему обнаружили в 2019 году.
Наблюдения с помощью космического рентгеновского телескопа XMM-Newton показали яркое излучение звезды J005311. Судя по этому, система содержит очень много неона, кремния, серы, а ее раскаленная туманность достигает температуры в миллионы градусов. Точную массу звезды ученые пока не определили.
Об открытии сообщается в статье, опубликованной 4 мая на сервере препринтов arXiv. Коричневые карлики являются промежуточными объектами между планетами и звездами, занимая диапазон масс между 13 и 80 массами Юпитера 0,012 и 0,076 масс Солнца.
Красный карлик станет последним домом для жизни во Вселенной
Его радиус примерно такой же, как у Юпитера, хотя его масса в 80,1 раза больше. Данные также показали, что звёзды продолжат сближаться. Поскольку у коричневого карлика более сильная гравитация, он в конечном итоге начнёт «красть» материал у красного карлика. Посередине: положение источника на диаграмме «цвет-величина» Gaia.
Справа: оптическое и инфракрасное спектральное распределение энергии. Burdge, Jan van Roestel, Antonio Коричневые карлики уникальны тем, что их едва ли можно назвать звёздами — они больше похожи на светящиеся планеты. Однако они достаточно велики, чтобы в их ядрах поддерживался термоядерный синтез, но остаются тусклыми, что затрудняет их обнаружение и изучение.
Подобные открытия способствуют углублению понимания процессов звёздообразования и эволюции звёздных систем.
Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель - 2x2. Особенность их заключается в том, что они обречены на гибель.
Для науки это событие интересно тем, что примерно через 700 миллионов лет белые карлики взорвутся и превратятся в сверхновую I типа.
И лишь полтора десятилетия спустя поняли, почему белые карлики имеют такие маленькие размеры и такую большую плотность. Что это значит? Любая звезда находится в равновесии, потому что в ней противоборствуют две равные силы: Сила тяжести Давление Все частицы вещества притягиваются друг к другу — действуют силы тяжести. Тяжесть стремится сжать звезду. Но звезда горяча.
Частицы в ней хаотически движутся, создавая газовое давление. Давление газа стремится звезду расширить. Температура на поверхности Солнца достигает 6 тысяч градусов, а в недрах — до 20 миллионов градусов! Обычное газовое давление тем больше, чем выше температура. В нормальных звездах, подобных Солнцу, давление газа способно уравновесить силу тяжести в любой точке звезды. Будь звезда чуть-чуть горячее, она стала бы расширяться газовое давление оказалось бы больше, чем сила тяжести , но при расширении она стала бы остывать, как и положено газу.
Давление упало бы, и расширение прекратилось. В стационарных звездах обе силы находятся в строгом равновесии друг с другом. Но если сила тяжести существует в звезде всегда, то этого нельзя сказать о газовом давлении. Что же поддерживает температуру звезды? Это был главный вопрос астрофизики; почему звезды светят? Гипотез по этому поводу выдвигалось много.
Лишь в тридцатые годы 20-го века проблема стала проясняться — были открыты ядерные реакции и превращения элементов друг в друга с высвобождением энергии. Сравнение размеров Солнца желтый карлик и Сириус B белый карлик. Однако какими бы ни были источники нагрева звезды, они должны себя в конце концов исчерпать. Что случится со звездой после этого? Звезда остынет, как печка без дров, и газовое давление уменьшится. Но тогда сила тяжести начнет сжимать звезду.
До каких пор? 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.
Двуликий карлик: астрономы нашли странную звезду, состоящую из гелия и водорода
Астрономы открыли новый тип звезд, которые образуются от губительного удара белых карликов друг об друга. Смотрите видео онлайн «Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики» на канале «Сергей Чумаков. Астрономы обнаружили двойную звездную систему, в которой материя перетекает на белый карлик с звезды-компаньона. Новости науки» Астрономия» Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды.
Телескоп TESS NASA обнаружил новый крупный коричневый карлик с массой 77 Юпитеров
Так, ученые считают, что структура белых карликов схожа со структурой пульсаров — нейтронных звезд, которые являются остатками мертвых звезд. В конце жизни черного карлика бывшая звезда испытает распад протонов и в конечном итоге испарится в экзотическую форму водорода. Желтые карлики не являются настоящими карликовыми звездами, по крайней мере, не в том смысле, что красные или белые карлики.
Планета, вращающаяся вокруг мертвой звезды, дает представление о будущем Земли
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. Астрономы все-таки выяснили, что белые карлики, почти полностью состоящие из кислорода и углерода, стали продуктами взрыва, лишившего их гелия и водорода.
Замерзшие звезды, несмотря на низкую температуру, будут иметь массу, достаточную для поддержания ограниченного ядерного синтеза, но недостаточную для излучения большей части собственного света. Их атмосфера может быть загрязнена ледяными облаками, а слабое ядро излучать небольшое количество энергии. Художественное представление магнетара, нейтронной звезды внешне похожей на замерзшие звезды будущего. Credit: NASA Goddard Space Flight Center В этом отдаленном будущем самые крупные звезды будут только в 30 раз больше Солнца по массе, по сравнению с известными сегодня звездами, которые в 300 раз превосходят его по этому параметру. Предполагается, что и в среднем звезды будут намного меньше — примерно 40 масс Юпитера. По словам Адамса и Лафлина, в этом холодном и далеком будущем, после того как Вселенная вообще перестанет образовывать звезды, оставшиеся крупные объекты будут в основном белыми и коричневыми карликами, нейтронными звездами и черными дырами. Железная звезда Если Вселенная продолжит постоянно расширяться, как это происходит в настоящее время, то в конечном итоге она испытает своего рода «тепловую смерть», когда сами атомы начнут распадаться. К концу этой эпохи могут образоваться поразительно необычные объекты, одним из которых может быть железная звезда. По мере того как звезды будут непрерывно превращать легкие элементы в более тяжелые, в конечном итоге образуется необычайное количество изотопов железа — стабильного, долговечного элемента. Экзотическое квантовое туннелирование пробьет железо на субатомном уровне. Этот процесс приведет к появлению железных звезд — гигантских объектов, почти полностью состоящих из железа. Однако такой объект возможен только в том случае, если протоны не будут распадаться, что является еще одним вопросом, на который люди не успеют ответить.
Коричневые карлики являются промежуточными объектами между планетами и звездами, занимая диапазон масс между 13 и 80 массами Юпитера 0,012 и 0,076 масс Солнца. Хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, такие объекты, вращающиеся вокруг других звезд, являются редкой находкой.
Еще более примечательной находку делает то, что этот коричневый карлик имеет самую низкую массу из когда-либо зарегистрированных для своего вида: его масса всего в 3-4 раза больше массы Юпитера. Это ставит перед учеными серьезную задачу, поскольку они пытаются разгадать тайны его формирования. Современные модели предполагают, что планеты-гиганты легко формируются в диске вокруг звезды. Однако в случае с этим одиноким коричневым карликом крайне маловероятно, что он сформировался именно таким образом. Вместо этого, похоже, он сформировался скорее как звезда, причем его масса в 300 раз меньше массы нашего Солнца. В связи с этим возникает вопрос, как происходит процесс звездообразования при таких мизерных массах.