«Сверхновая звезда черного карлика может быть последним интересным событием, которое произойдет во Вселенной.
Карликовая галактика рожает звезды не хуже прочих
LP 413-53AB — это звездная система, которая сформировалась несколько миллиардов лет назад в одно время с Солнцем. Она состоит из двух ультрахолодных карликов. Это звезды с очень малой массой, которые настолько холодные, что излучают свой свет в основном в инфракрасном диапазоне. Такие звезды невидимые для человеческого глаза, но при этом одни из самых распространенных во Вселенной.
Иллюстрация текущего размера звезд системы LP 413-53AB и расстояния между ними.
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.
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. 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.
Состоит она из белого карлика и красного гиганта. Вспышка происходит из-за силы тяготения карлика, перетягивающего к себе газ из внешней оболочки красного гиганта. По сути, происходит термоядерный взрыв колоссальных масштабов. Периодичность взрывов объясняется тем, что накопление вещества красным карликом занимает годы. Критическая масса накапливается примерно за 80 лет, достигает предела и происходит взрыв.
Китайские астрономы обнаружили уникальные звёзды-карлики
Из этих восьми только MRK 462 показала рентгеновскую сигнатуру растущей черной дыры. Более того, соотношение высокоэнергетического и низкоэнергетического рентгеновского излучения от MRK 462, а также сравнение с данными на других длинах волн указывают на то, что черная дыра внутри этой карликовой галактики сильно скрыта газом, что сделало ее обнаружение еще более впечатляющим. Ученые считают, что это открытие поможет им понять, как формируются и растут некоторые из самых ранних черных дыр во Вселенной. Пока в научном мире нет общепринятой теории образования сверхмассивных черных дыр.
Сравнение размеров Солнца и голубого гиганта Денеба Денеб, одна из самых ярких звёзд, относится к седьмой категории — голубым гигантам от 18 до 30 солнечных масс. Светила этого ранга теряют часть массы ещё на этапе формирования, когда давление излучения просто сдувает внешние слои протозвёздной туманности. Но далее они всё-таки занимают своё место на главной последовательности и проходят идентичный предыдущему типу путь развития — за единственным исключением. Образующаяся после их угасания нейтронная звезда массой около 2,5 солнечных нестабильна, и спустя неопределённый срок за взрывом сверхновой может последовать в 100 раз более мощная вспышка — гиперновая. Груда нейтронов сжимается в занимающий вдесятеро меньший объём шар кварк-глюонной плазмы — кварковую звезду. То, что творится в недрах голубых сверхгигантов массой от 30 до 80 «солнц», даже страшно представить.
Эти звёзды вспыхивают как сверхновые уже спустя 30 миллионов лет после рождения. Образуется чёрная дыра. Наконец, голубые гипергиганты — светила высшей девятой категории — никогда не вступают на главную последовательность. Их светимость может превышать солнечную в миллион раз, а масса примерно в 500 раз. Но только на момент начала термоядерных реакций. Интенсивность синтеза в гипергигантах такова, что давление излучения сразу же начинает изгонять водород из гравитационной ямы, в глубине же он полностью выгорает прежде, чем звезда окончательно сформируется, перестав быть «молодой». Наработанный гелий, в свою очередь, сразу включается в процесс горения. Затем в глубине ядра детонирует углерод… Но это лишь «псевдосверхновая». Сбросив в пространство остатки водорода и потеряв три четверти начального вещества, гипергигант превращается в сравнительно стабильную ведь с потерей массы снижается и давление в недрах звезду Вольфа-Райе — пылающий шар, состоящий по большей части из гелия.
Температура фотосферы звезды может быть очень высока, но наблюдателю она кажется багровой. Образующийся при сгорании гелия углерод заполняет хромосферу поглощающими свет тучами сажи. Завершается карьера гипергиганта впечатляющим взрывом гиперновой, лишь вдесятеро менее мощным, чем в случае коллапса нейтронной звезды в кварковую. Природа этого взрыва неизвестна, результатом же оказывается образование чёрной дыры в 5—15 солнечных масс. Все звёзды Масса предопределяет судьбу звезды не полностью. Влияние на эволюцию светила могут оказывать скорость вращения или взаимодействие с другими телами. Обмен веществом в двойных системах практически неизбежен. Встречаются и переменные типа W Большой Медведицы — пары настолько тесные, что звёзды в них сливаются в единое гантелеобразное тело. В плотных же скоплениях не редки «голубые отставшие» звёзды, получившие дополнительный водород, поглотив один из компонентов «кратной» системы.
Отдельную категорию составляют звёзды химически-пекулярные необычные — углеродные, бариевые, ртутно-марганцевые, а также «кремниевые» Ar-звёзды и Amзвёзды, в спектре которых усилены линии сразу нескольких тяжёлых металлов. Конечно же, «ртутные» звёзды состоят отнюдь не из ртути. Доля этого металла в их массе не выше, чем в составе большинства прочих светил. Просто некие факторы — обмен массой, замедленное вращение, слишком сильное магнитное поле — таким образом влияют на движение вещества в конвективной зоне, что в фотосферу попадают тяжёлые химические элементы, которые в нормальной ситуации должны «тонуть». Ахернар — в полтора раза сплющенная бешеным вращением бело-голубая звезда в семь раз массивнее Солнца. Лёгкие гиганты не оставляют после себя достаточно плотное облако, тяжёлые же — взрываются в конце эволюции В современном космосе взрывы сверхновых — самые масштабные и, следовательно, наиболее интересные с точки зрения науки события. Проблема лишь в том, что из четырёх катастрофических процессов, объединяемых под названием «сверхновая», научное объяснение имеет только один, самый слабый, — термоядерная детонация углерода на белом карлике. События, предшествующие рождению нейтронной звезды, понятны лишь в общих чертах. При синтезе железа из кремния выделение энергии ничтожно, а давление излучения не позволяет остановить дальнейшее сжатие звезды.
Ядра же железа, сливаясь, порождают ещё более тяжёлые, а затем и сверхтяжёлые и нестабильные элементы. И тут-то пресловутый конфликт теории относительности и квантовой механики переходит в фазу силового противостояния. Гигантское ядро должно немедленно распасться… а ему некуда! Гравитационное сжатие вынуждает материю принимать состояния, запрещённые с точки зрения квантовой механики… Из самых общих соображений ясно: что-то будет! Но что конкретно? Язык математики бессилен описать столкновение непреодолимой силы с несокрушимым препятствием. Или коллапс нейтронной звезды. Конечно, превращение нуклонов в кварк-глюонную плазму вполне возможно. В первые сто секунд после Большого взрыва случалось ещё и не такое!
Но где Большой взрыв, а где нейтронная звезда с её смешными с позиций физики высоких энергий миллионами кельвинов?
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. По оценкам ученых, сверхновые D6 могут составлять половину всех сверхновых типа Ia, но, чтобы знать это наверняка, придется поискать побольше звезд, проносящихся через космос, пишет Live Science.
Это вызвало мощную вспышку излучения, затмившую свет самой галактики, и именно ее зафиксировали земные телескопы. Помимо самого факта обнаружения нового внеземного объекта, получившего название AT 2020neh, смерть звезды позволила астрономам установить массу черной дыры. В отличие от сверхмассивных черных дыр, чья масса в миллионы или даже миллиарды раз превышает солнечную для справки, масса нашей звезды более чем в 300 тысяч раз превышает массу Земли , черные дыры карликовых галактик существенно меньше. Измерив вспышку, вызванную уничтожением звезды, ученые смогли примерно оценить массу AT 2020neh: она оказалась «всего» в сотню раз больше солнечной. Исследователи предполагают, что миллиарды лет назад, во времена ранней Вселенной, космос был полон карликовых галактик с такими же небольшими черными дырами.
Все виды звёзд. Сверхновые, карлики, нейтронные и прочие
Большую «сверхвспышку» от карликового светила, в два десятка раз превышающую наибольшие вспышки от Солнца, сумели зарегистрировать исследователи из Японии. Карликовая галактика Кинмана расположена примерно в 75 миллионах световых лет от Земли в созвездии Водолея. Эта карликовая звезда была выбрана из SDSS / BOSS в качестве кандидата на бедные металлы, а последующие спектроскопические наблюдения при среднем разрешении были.
Гигантская экзопланета обращается вокруг своей звезды раз в 1,1 миллиона лет
Взрыв сверхновой запустил карликовую звезду SDSS J1128 в полет на сверхзвуковой скорости ©UCSC О находке Кэтрин Плант (Kathryn Plant) сообщила на прошедшей недавно. Внутри класса коричневых карликов есть подкласс Y-карликов, которые имеют температуру ниже 500 К и являются самыми холодными и тусклыми субзвёздными объектами, известными. Карликовые звезды спектрального класса М считаются основными целями для поиска и исследования небольших (1?4 радиуса Земли) скалистых экзопланет при помощи. Но, если говорить про опасность, то карликовые звёзды предрасположены к вспышкам, а это означает, что для нашей планеты это реальная угроза. Белновости. Кварар. Карликовая планета Квавар расположена в поясе Койпера, на расстоянии 41,9 астрономической единицы от Солнца в перигелии.
Астрономы нашли следы галактики, которую поглотил Млечный Путь
Напоминающая глаз форма туманности образуется благодаря тому, что мощные струи газа отделяются от яркой центральной звезды — белого карлика — со скоростью около 350 000. Звезда, возраст которой оценивается в 2,4 миллиарда лет, имеет эффективную температуру 4174 К, а ее металличность оценивается на уровне -0,58. Эрида— вторая по размеру после Плутона, самая массивная и наиболее далёкая от Солнца карликовая планета Солнечной системы. Астрономы впервые стали свидетелями того, как крупная звезда в одной из соседних карликовых галактик, расположенной в созвездии Водолея, внезапно исчезла с небосвода. Большинство таких небесных тел вращается вокруг красных карликов — звёзд меньшего размера, чем наше Солнце, — и на каждом из них теоретически могла бы зародиться жизнь.
Гигантская экзопланета обращается вокруг своей звезды раз в 1,1 миллиона лет
Почему черная дыра ему не страшна? Как рождаются белые карлики? И что случится, когда и они в конце концов умрут? Давайте попробуем разобраться в этих вопросах. В декабре 2018 года космический телескоп XMM-Newton зафиксировал вспышку рентгеновского излучения, испущенную из центра галактики GSN 069. Она расположена на расстоянии 250 миллионов световых лет от Млечного пути. GSN 069 увеличила свою светимость в рентгеновском диапазоне в два раза: в течение последующего часа её активность вернулась к привычным показателям, а через 9 часов процесс повторился вновь. В последующие годы ученые провели новые наблюдения GSN 069 и вновь зафиксировали аналогичные рентгеновские вспышки, происходящие с интервалом в 9 часов. Что же это значит? Нам известно, что в центре GSN 069 находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в полмиллиона раз превышает массу Солнца. И именно она испускает рентгеновские лучи в очень устойчивом темпе каждые девять часов.
Вспышки настолько энергичны и регулярны, что сверхмассивная черная дыра, должно быть, съедает массу планеты Меркурий три раза в день. Так что же кормит эту черную дыру таким огромным обедом? В марте 2020 года ученые нашли ответ - несчастная звезда в конце своей жизни забрела в зону смерти черной дыры. Но самое интересное, что это не простая звезда. Звезды, которые слишком близко подходят к черной дыре - разрываются на части. Но каким-то образом одна из звезд переживает сближение со сверхмассивной черной дырой снова и снова. Дальнейшее исследование показало, что это небольшая компактная звезда - белый карлик. Так что же делает эту крошечную звезду почти неразрушимой? Ответ заключается в том, как формируется белый карлик. Есть два способа как это может произойти: Маленькие звезды, еще называемые "красными карликами", о которых мы расскажем в одном из следующих наших видео, выгорают на протяжении триллионов лет, пока постепенно не превратятся в белых карликов.
Звезды среднего размера, как наше солнце - более интересный случай.
Этот недавно открытый белый карлик-пульсар — второй известный подобный объект в галактике. Первый называется AR Sco, он был обнаружен в 2016 году. Теперь, имея выборку из двух объектов, астрономы могут сделать некоторые выводы об этих телах. 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.
Такие звезды невидимые для человеческого глаза, но при этом одни из самых распространенных во Вселенной. Иллюстрация текущего размера звезд системы LP 413-53AB и расстояния между ними.
Это самая старая и самая «тесная» двойная система, открытая до настоящего времени. Они использовали алгоритм, который моделирует звезду на основе ее спектральных данных. Анализируя спектр излучения, этот алгоритм определяет химический состав звезды, ее температуру, гравитационные свойства и скорость вращения.
Ведь в реальности спектр — характеристика вторичная, меняющаяся с возрастом и зависящая от массы звезды. Величественную картину космоса проще расшифровать, предварительно поставив с ног на голову.
Свойства и судьбы солнц определяются принадлежностью к одной из девяти «весовых категорий». Облако газа и пыли вокруг коричневого карлика иллюстрация Бурые карлики — самые лёгкие из светил. Лишь недавно стало известно, что тела массой 0,012 — 0,077 солнечных или от 12 до 77 «юпитеров» можно считать настоящими звёздами, обладающими термоядерным источником энергии. Давления в их недрах недостаточно для запуска синтеза гелия, но его хватает для протекания реакций с самым низким порогом. Термоядерным горючим для коричневых карликов служат дейтерий и литий.
Бурые карлики изображён T-карлик не просто настоящие звёзды, а самая многочисленная категория звёзд. Планеты на орбитах бурых карликов уже обнаружены, но может ли там кто-то обитать — вопрос Тем не менее, отличия бурых карликов от звёзд главной последовательности велики. Температура и светимость более крупных звёзд постоянно возрастают по мере того, как водород превращается в более плотный гелий и давление в ядре увеличивается. Когда запасы горючего истощаются окончательно, карликовая звезда превращается в увеличенный аналог Юпитера. Другая любопытная особенность этих светил — неполная ионизация вещества.
В их атмосферах присутствуют соединения кислорода и водорода: главным образом угарный газ и метан. Ко второй категории относятся наименьшие из звёзд главной последовательности — красные и частично оранжевые карлики массой от 0,077 до 0,5 «солнц», уже достаточной для того, чтобы четыре ядра водорода сливались в ядро гелия. Однако горение водорода в телах такой массы ещё нестабильно. Звезда пульсирует. Сжатие ведёт к увеличению давления и возрастанию интенсивности реакций, но повышенное выделение энергии влечёт за собой нагрев ядра, расширение, снижение давления и резкое замедление синтеза.
Наименее стабильные карлики именуются «вспыхивающими звёздами» и считаются самой многочисленной разновидностью переменных. Несмотря на неравномерность горения, с возрастом красные и оранжевые звёзды непрерывно наращивают температуру и светимость, пока наконец не сменят цвет. Свою карьеру звезда лёгкого веса завершает уже как голубой карлик. Правда, для этого требуется невероятно много времени: от 50 миллиардов до триллиона лет. Карлики очень экономно расходуют водородное горючее, но в безмерно удалённом будущем догорят и они, превратившись в гелиевые шары, покрытые водородным панцирем.
К третьей категории принадлежат оранжевые, жёлтые и жёлто-белые звёзды среднего веса — до 2,5 солнечных масс. В них водород горит стабильно, а светимость и спектр с возрастом меняются незначительно. За срок от 1 до 50 миллиардов лет с увеличением массы долговечность светила падает стремительно оранжевая звезда станет жёлтой, а жёлтая побелеет. Впечатляющие и замысловатые метаморфозы начнутся, когда водород в ядре будет израсходован. Тогда твёрдая сердцевина звезды начинает сжиматься.
Выдавленные из ядра «тонущим» гелием на границу конвективной зоны остатки водорода на короткое время возобновляют реакцию, вследствие чего внешние слои вещества выталкиваются наружу, а звезда раздувается в 2,5 раза, превращаясь в яркий субгигант. Ядро же по закону сохранения импульса испытывает дополнительное сжатие — имплозию, благодаря которой температура в центре звезды кратковременно подскакивает до 100 миллионов кельвинов. А этого уже достаточно для начала термоядерных реакций с участием гелия. Горение гелия в солнцеподобной звезде прекращается почти сразу, но выделившейся за время гелиевой вспышки энергии хватает, чтобы температура в конвективной зоне возросла до миллионов градусов и горение водорода началось во всём объёме звезды. Увеличив светимость в 100 тысяч раз, а радиус в сотни раз, она превращается в красный гигант.
После чего обогащённый гелием и щепоткой более тяжёлых элементов водород, слишком раскалённый, чтобы гравитация ядра могла его удержать, улетучивается. Гелиевое же ядро продолжает сжиматься, в конечном счёте превращаясь в крошечный сверхплотный белый карлик. Через несколько миллиардов лет лишённое внутреннего источника энергии тело остывает. И белый карлик становится «чёрным карликом». Звёзды четвёртой категории — белые и бело-голубые, от 2,5 до 8 солнечных масс — с возрастом даже не меняют оттенок свечения.
Существенные различия с предыдущим типом обнаруживаются в момент гелиевой вспышки. Такая звезда не выходит из стадии субгиганта, ибо более сильная гравитация препятствует разлёту вещества, а выделившейся энергии оказывается недостаточно для того, чтобы воспламенить возросшую массу водорода конвективной зоны. Расширение быстро сменяется сжатием, и горение гелия в ядре «входит в режим», став цефеидой. Звезда пульсирует с чётким ритмом. Однозначная связь между периодом пульсации и светимостью позволяет измерять по таким звёздам галактические дистанции.
Лишь после выгорания гелия в ядре цефеида, сжавшись в последний раз, вспыхивает по всему объёму, превращается в красный гигант и рассеивается, оставляя после себя белый карлик массой около 0,7 солнечной с заключённым в гелиевую оболочку ядром из углерода, азота и кислорода.
Крупная звезда в карликовой галактике созвездия Водолея внезапно исчезла
Красный карлик Глизе-720 пройдет по краю Солнечной системы, а его мощность может уничтожить все живое на Земле. Астрономы представили первые результаты поиска экзогигантов у близких к Солнцу карликовых звезд. Но, если говорить про опасность, то карликовые звёзды предрасположены к вспышкам, а это означает, что для нашей планеты это реальная угроза. Белновости. Вспышка белого карлика в двойной звёздной системе, известная как явление "новой звезды".
Гигантская экзопланета обращается вокруг своей звезды раз в 1,1 миллиона 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. Астрономы считают, что электрические токи вызваны конвективным движением в ядре белого карлика.
К космосе нашли странную звезду: она вспыхивает каждые 80 лет и все равно остается целой 26 Апрель - Не позже сентября 2024 года астрофизики ждут взрыва звезды Тау Северной Короны T CrB. Ученые так уверены, что это произойдет, по одной и очень странной причине: та же самая звезда уже взрывалась как минимум 3 раза — объект вспыхивает каждые 80 лет и все равно остается целым. Перед тем, как стать новой, примерно на год звезда тускнеет. Тау Северной Короны начала терять свет еще в марте 2023 года. Предполагается, что вспышка T CrB будет видна с Земли невооруженным глазом.
Планета называется TOI-715b, ее радиус в 1,55 раза больше радиуса Земли. TOI-715 — средний красный карлик. Его масса составляет примерно четверть массы, а радиус — четверть радиуса нашего Солнца. TOI-715b находится близко к звезде и совершает один оборот вокруг красного карлика всего за 19 дней. Поскольку такие звезды гораздо тусклее Солнца, это позволяет отнести планету к консервативной обитаемой зоне звезды. Обитаемая зона — это довольно грубое определение планет, на которых вода может находиться в жидком состоянии. Однако спектральный тип звезды, альбедо планеты, масса и даже облачность атмосферы могут определять агрегатное состояние воды. Консервативная обитаемая зона CHZ — это область вокруг звезды, где планета получает от 0,42 до 0,842 солнечной инсоляции, как и Земля. Считается, что любая каменистая планета, получающая такое количество энергии, находится в CHZ, независимо от расстояния. Обнаружение планеты в консервативной обитаемой зоне звезды всегда вызывает восторг.
По сохранившимся описаниям события, она была настолько мощной, что эта "новая" по яркости была сравнима со знаменитой Полярной звездой. Но вот что интересно: в XX веке уже были достаточно широко распространены бинокли и прочая любительская оптика, поэтому внимательные наблюдатели ночного неба о существовании этой тусклой звёздочки знали. И в 1938 году за восемь лет до феномена 1946 года они заметили, что она неожиданно стала немного ярче. Всё равно не настолько яркой, чтобы её было видно без оптики, но тем не менее разница была заметная. А через восемь лет она вспыхнула уже второй Полярной звездой. Так вот, ровно такое же небольшое, но ощутимое повышение яркости Т Северной Короны, как в 1938 году, произошло в 2016-м. По этой самой логике астрономы сейчас, спустя восемь лет, видят основания ожидать в ближайшие месяцы повторения события, которое человек может застать раз в жизни. Тем более что с 1946 года восемьдесят лет уже практически миновали. Говорят, вероятнее всего ждать явления до сентября 2024 года, но это, конечно, приблизительные оценки.