Используя 2,1-метровый телескоп в Национальной обсерватории Китт-Пик (США), астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из пары белых карликов, которые совершают один.
Астрономы открыли черную дыру, которая может объяснить формирование Вселенной
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. Их нормальные короткие вспышки аналогичны звёздам типа SS Лебедя, а «сверхмаксимумы» ярче на 2m звёздные величины и продолжаются более чем в пять раз дольше, но происходят они в несколько раз реже. В «сверхмаксимуме» яркости кривые блеска имеют наложение периодических «супергорбов», чьи периоды близки к орбитальным, а изменения амплитуды составляют около 0. Их орбитальные периоды короче, чем 0,1 дня; и они имеют спутника спектрального класса M.
По сути, все звезды остынут и выдохнутся, черные дыры испарятся, а бесконечное расширение Вселенной растянет ткань пространства так далеко, что оставшиеся субатомные частицы будут летать в пределах парсека друг от друга. И теперь, благодаря физику-теоретику Мэтту Каплану, у нас есть представление о том, что может быть одной из последних вещей, которые когда-либо произойдут, — о сверхновых черных карликах. В настоящее время сверхновые — это конец жизни массивных звезд. Меньшие звезды, такие как наше Солнце, вместо этого будут расширяться до красных гигантов, а затем в конечном итоге снова сжиматься до белых карликов. Поскольку эти белые карлики обычно не обладают массой, чтобы сами стать сверхновыми, они вместо этого медленно охлаждаются до фоновой температуры космоса. Когда это произойдет, они исчезнут и «замерзнут», превратившись в холодные, темные черные карликовые звезды. Было подсчитано, что этот процесс займет триллионы лет, а поскольку возраст самой Вселенной «всего» 13,7 миллиарда лет, ученые пока не ожидают, что черные карлики будут существовать.
Теперь физик-теоретик из Университета штата Иллинойс вычислил то, что может быть последним интересным событием, которое когда-либо произойдет — взрывы звезд, называемых черными карликами, которых еще даже не существует. Окончательная судьба Вселенной все еще обсуждается, но одна из главных гипотез состоит в том, что она подвергнется «тепловой смерти». По сути, все звезды остынут и выдохнутся, черные дыры испарятся, а бесконечное расширение Вселенной растянет ткань пространства так далеко, что оставшиеся субатомные частицы будут летать в пределах парсека друг от друга. И теперь, благодаря физику-теоретику Мэтту Каплану, у нас есть представление о том, что может быть одной из последних вещей, которые когда-либо произойдут, — о сверхновых черных карликах. В настоящее время сверхновые — это конец жизни массивных звезд. Меньшие звезды, такие как наше Солнце, вместо этого будут расширяться до красных гигантов, а затем в конечном итоге снова сжиматься до белых карликов. Поскольку эти белые карлики обычно не обладают массой, чтобы сами стать сверхновыми, они вместо этого медленно охлаждаются до фоновой температуры космоса.
Последствия такого разрушения и ыли обнаружены в центре кадра с телескопа Hubble. Данная чёрная дыра, как сообщает ТАСС , имеет среднюю массу, из-за чего обнаружить ее иным образом было крайне сложно. Как отметили астрономы из Калифорнийского университета в Санта-Круз, данное открытие показало, что учёные могут использовать события приливного разрушения с целью обнаружения других черных дыр средней массы в «спокойных» карликовых галактиках.
Сверхновые черные карлики станут последним событием во Вселенной
На основе анализа спектроскопических данных было обнаружено, что O-201843 демонстрирует спектральные линии поглощения бальмеровской серии, которое может исходить либо от яркой вторичной звезды, либо от холодного аккреционного диска. При этом ученые не обнаружили спектральные особенности, характерные для белого карлика и нестабильного диска. Возможное объяснение состоит в том, что диск не облучается или слабо облучается белым карликом, что делает его необычайно холодным. Еще одной аномалией является то, что во время самой вспышки астрономы не наблюдали типичные двухконечные эмиссионные линии, которых следовало ожидать от аккреционного диска.
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. Но в случае, если звезда была двойной а обычно так оно и есть , начинается самое интересное. Дождавшись, когда второй компонент системы войдёт в фазу красного гиганта и станет терять массу, углеродный карлик начинает захватывать чужое вещество.
Они характеризуются равновесными температурами в диапазоне 297-347 кельвин, находятся на среднем расстоянии 0,1-0,137 астрономической единицы от звезды и оказываются близко к внутреннему краю обитаемой зоны своей звезды. Оба объекты представляются интересными целями для будущих наблюдений, в частности для поисков у них атмосферы. Ранее мы рассказывали, о том как ученые нашли первого кандидата в землеподобную экзопланету с магнитным полем.
Если быть точнее, то учёных волнует вопрос красных карликов, потому что они угрожают Земле. Исследователи наблюдают за процессами, которые с ними происходят, посредством космического телескопа «Хаббл». Учёные пытаются понять, насколько такая активность опасна для обитаемой зоны.
Ученые обнаружили в карликовой галактике сверхмассивную черную дыру
Эти быстро вращающиеся, сгоревшие остатки высокомагнитных звёзд обстреливают своих красных карликов-компаньонов мощными пучками электрических частиц и излучения. Обнаруженная планета TOI-1680 b примерно на 50% больше Земли и вращается вокруг карликовой звезды класса M, расположенной примерно в 120 световых годах от нас. Именно это произошло в карликовой галактике SDSS J152120.07+140410.5, находящейся в 850 миллионах световых лет от Земли. Астрономы считают, что эти шаровые скопления могли изначально родиться в карликовых галактиках и позже мигрировать в гало, после того, как их материнские галактики рассеялись.
Во Вселенной обнаружили алмазную звезду
Эрида— вторая по размеру после Плутона, самая массивная и наиболее далёкая от Солнца карликовая планета Солнечной системы. В атмосферах десятков белых карликов наблюдаются примеси, похожие на следы разрушенных и упавших на звезду планет. Белый карлик питается веществом умирающей звезды-гиганта, сбрасывающей свой внешний водородный слой, в результате чего газ поступает на соседнюю звезду-карлик. Ученые выяснили, что странное скопление звезд в созвездии Девы – это оболочка, которая осталась после слияния Млечного Пути с карликовой галактикой. Эти быстро вращающиеся, сгоревшие остатки высокомагнитных звёзд обстреливают своих красных карликов-компаньонов мощными пучками электрических частиц и излучения.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
Меткалф и его коллеги полагают, что и Солнце превратится в белую карликовую звезду после своей смерти, которая должна наступить через 5 миллиардов лет. Но в карликовой галактике Henize 2-10 отток был достаточно мягким и сжал газ в облаках до степени, оптимальной для звездообразования. Звезда, которая заканчивает свою жизнь в одной из этих планетарных туманностей, оставляет после себя ядро, известное как белый карлик. Соседом белого карлика является другая звезда, светимость которой в 25 раз выше солнечной. Но, если говорить про опасность, то карликовые звёзды предрасположены к вспышкам, а это означает, что для нашей планеты это реальная угроза. Белновости.
Исследователи обнаруживают химически примитивную карликовую звезду в галактическом гало
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. Со временем эти галактики сталкивались, сливаясь и поглощая друг друга, что в итоге привело к появлению крупных современных галактик. Возможно, наблюдая за небольшими черными дырами, сохранившимися до наших дней, рано или поздно астрономы смогут зафиксировать столкновение двух карликовых галактик и подтвердить или опровергнуть свои теории о происхождении сверхмассивных черных дыр — одних из самых загадочных объектов нашей Вселенной.
Даже одно крупное небесное тело из облака Ооорта способно при попадании стереть с лица Земли город. Когда же красный карлик пройдет через него, могут начаться массовые удары по планете. Ученые предполагают, что Глизе-720 будет совершать маневр не раньше, чем через 1500 лет.
С учётом того, что красные карлики холоднее Солнца, в случае с ними данная область должна располагаться на более близком расстоянии. Но, если говорить про опасность, то карликовые звёзды предрасположены к вспышкам, а это означает, что для нашей планеты это реальная угроза.
Он менее яркий, как Солнце, но более холодный при этом. Такое событие сверхвзрыва случается один раз в несколько тысяч лет на тех звездах, характеристики которых схожи с солнечными. История знает несколько эпизодов, когда сверхвспышку можно было наблюдать. Японские исследователи сумели получить точный материал после этого действия в космическом пространстве, что довольно редко происходит.
Исследователи обнаруживают химически примитивную карликовую звезду в галактическом гало
Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Статья автора «Hubble» в Дзене: Прежде считалось, что карликовая звезда Gliese 710 столкнется с Солнечной системой через 1,36 миллиона лет. Белые карлики — это, по сути, обугленные ядра мёртвых звёзд. Но в карликовой галактике Henize 2-10 отток был достаточно мягким и сжал газ в облаках до степени, оптимальной для звездообразования. Крупная звезда в карликовой галактике созвездия Водолея внезапно исчезла.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
Препринт работы доступен на сайте arXiv. Данные наблюдений за экзопланетами показывают, что тела планетарного масштаба с массой, сравнимой с Юпитером, часто обнаруживаются у солнцеподобных звезд. При этом в модели образования планет за счет аккреции вещества протопланетного диска на твердое ядро, планеты-гиганты должны реже встречаться или вообще не встречаться вокруг красных карликов. Однако такие объекты все равно обнаруживаются , например, у звезд с массой менее 0,3 массы Солнца известны два экзогиганта — LHS 252b с массой 0,46 массы Юпитера и GJ 83. Разобраться в границах применимости модели аккреции на ядро могут исследования всей известной выборки экзопланет у маломассивных звезд.
В результате звезда оживает и, в зависимости от темпов и регулярности поступления горючего, превращается в «новую», «повторную новую», «карликовую новую».
Имеющие массу до 12 солнечных бело-голубые звёзды пятой категории в конце жизненного пути также проходят стадию жёлтого переменного гиганта. Но разительно отличаются в плане возможных «посмертных приключений». Есть мнение, что остающийся после их гибели углеродный белый карлик массой до 1,4 солнечных может, остыв, превратиться в гигантский алмаз. Хотя и только на время. В последующие 101500 лет холодный синтез — то есть возможное при данной плотности вещества «туннелирование» нуклонов из одного ядра в другое — превратит его в «железную звезду».
Но не факт, что к тому времени будет существовать Вселенная. Но карлика может и не остаться вовсе. Давление в недрах «трупа» светила этой категории настолько велико, что горение захваченного у другой звезды водорода может привести к «углеродной детонации», а из-за огромной плотности вещества синтез более тяжёлых ядер из углерода происходит по принципу цепной реакции. Превратившись в сверхновую I типа, карлик полностью распыляется, поставляя галактике необходимые для формирования планет кремний и кислород. Для бело-голубых звёзд массой от 12 до 18 «солнц» — к этой категории относятся Антарес и Бетельгейзе — старость становится периодом расцвета.
На стадии жёлтого гиганта они не пульсируют, а ровно сияют, сжигая гелий в «штатном» режиме. Стадия же красного сверхгиганта для них устойчива: даже пылая по всему объёму, водород не может покинуть глубокую гравитационную яму. Не способным нарушить величественное благолепие оказывается даже углерод, сгорающий в ещё не достигшем сверхплотного состояния ядре мирно, без взрыва. Что происходит, когда в коллапсирующем ядре звезды, наружные слои которой всё ещё обеспечивают дополнительное давление, детонирует кремний — не очень понятно. Но кончается дело вдесятеро более мощной вспышкой сверхновой, превращающей материю гиганта в рваную туманность наподобие Крабовидной.
И образованием пульсара — нейтронной звезды массой 1,5 — 2 солнечных, имеющей плотность на порядок большую, чем у белых карликов. 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.
Среди них есть самая быстрая «убегающая» звезда в истории наблюдений. Звезду заметили вместе с тремя другими быстро движущимися звездами, которые, как считается, стали результатами сверхновой типа Ia — одного из самых сильных взрывов во Вселенной. 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.
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. Со временем эти галактики сталкивались, сливаясь и поглощая друг друга, что в итоге привело к появлению крупных современных галактик. Возможно, наблюдая за небольшими черными дырами, сохранившимися до наших дней, рано или поздно астрономы смогут зафиксировать столкновение двух карликовых галактик и подтвердить или опровергнуть свои теории о происхождении сверхмассивных черных дыр — одних из самых загадочных объектов нашей Вселенной. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.