Астрономы нашли гигантского белого карлика, который появился в результате слияния двух отдельных белых карликов. Однако поток материала, перетягиваемого на белый карлик с его звезды-компаньона, относительно непрерывен. Что такое белый карлик: звезда или фантом?
Обнаружен белый карлик с постоянно расширяющейся орбитой
Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться. Мертвая звезда оказалась белым карликом, бледным напоминанием некогда существовавшего красного гиганта, выработавшего весь свой топливный ресурс и пережившего коллапс. Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Белый карлик при формировании очень горячий, но поскольку у него нет источника энергии, он остывает, излучая энергию, и некоторые такие звёзды могут постепенно затвердевать и кристаллизоваться. Для этого ученые провели спектральный анализ белого карлика WD J0914+1914, который находится в двух тысячах световых лет от Земли. — Есть такие двойные звезды, которые состоят из белого карлика (плотного остатка от отжившей свой век звезды) и красного гиганта, раздувшегося настолько, что часть его вещества перетекает на уже мертвую, но такую близкую к нему спутницу.
Чрезвычайно массивный белый карлик смог покинуть звёздное скопление Гиады
Следует иметь в виду, что спектральная классификация звезд характеризует температуру их поверхности, поскольку от температуры зависит цвет звезды: по мере убывания температуры он плавно меняется от голубого к белому, от белого к желтому, от желтого к оранжевому и от оранжевого к красному. Таким образом, по горизонтальной оси диаграммы Герцшпрунга-Рассела отсчитывается наблюдаемая температура поверхности звезды. Ископаемые звезды Оказалось, что звезды заполняют площадь диаграммы отнюдь не равномерно. 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.
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. 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.
Тем не менее, когда произошел основной взрыв, характер звездной системы несколько изменился. 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.
Астрономы предсказывают, что слияние должно было произойти между двумя белыми карликами разных размеров. Одна из звезд в составе карлика достигает фазы красного гиганта раньше другой, расширяясь и охватывая своего партнера. Когда первая звезда начинает сжиматься, расстояние между ними уменьшается. Затем вторая звезда проходит фазу красного гиганта, расширяясь и окутывая другую. Но для всех белых карликов существует верхний предел массы, и даже для пары, которая слилась.
Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути
Это между 202—241 километров в секунду. Астрономы предсказывают, что слияние должно было произойти между двумя белыми карликами разных размеров. Одна из звезд в составе карлика достигает фазы красного гиганта раньше другой, расширяясь и охватывая своего партнера. Когда первая звезда начинает сжиматься, расстояние между ними уменьшается. Затем вторая звезда проходит фазу красного гиганта, расширяясь и окутывая другую.
Однако, астрономы считают, что в данном случае какие-то сторонние процессы вмешиваются в происходящее. В момент максимальной яркости звезда поглощает большое количество материи из окружающего ее диска материи. Но затем в дело вмешивается нечто, называемое магнитным барьером. Это явление может возникать, когда сам белый карлик или создаваемое им магнитное поле вращается со столь быстрой скоростью, что оно начинает играть роль магнитного барьера, отталкивающего материал, приближающийся к поверхности звезды. После формирования такого барьера количество поглощаемой звездой материи резко падает и падает яркость свечения звезды.
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. Кроме того, звезда вращается с очень большой скоростью — при радиусе в несколько тысяч километров период его осевого вращения составляет чуть меньше шести минут. Большую массу и быстрое вращение этого объекта можно объяснить тем, что он образовался в результате слияния двух менее массивных белых карликов примерно 300 миллионов лет назад.
Наблюдения показали, что объект вращается вокруг своей оси с периодом 15 минут и имеет крайне необычную "двуликую" природу. ЗапускиКак перенос старта «Союза МС-25» повлиял на предполетные традиции «Поверхность белого карлика кардинально меняется от одной стороны к другой. Когда я показывала эти наблюдения коллегам, они были в восторге», — поделилась Каяццо. Необычный белый карлик с двумя разными половинками получил название «Янус» — в честь двуликого древнеримского бога. Однако что привело к такому явлению, точно неизвестно.
Астрономы впервые увидели весь процесс перехода белого карлика в нову
Новый белый карлик, названный Янусом в честь двуликого римского бога, был обнаружен Паломарской обсерваторией Калифорнийского технологического института. 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 авторам исследования, именно достижение теоретического предела массы белого карлика могло стать причиной взрыва сверхновой типа Ia в случае источника SN 2012Z, в то время как в других случаях звезды могут не достигать предела Чандрасекара.
Обнаружена одна из самых редких звезд в нашей галактике
Белый карлик — это конечный этап жизни звезды, которая сожгла все свое топливо, сбросила внешние слои и теперь постепенно сжимается и охлаждается. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Поэтому звезда-компаньон с малой массой всегда может заполнять свою критическую полость Роша и передавать материал белому карлику. Эта звезда образовалась около 300 миллионов лет назад в итоге слияния двух менее крупных белых карликов, считают астрономы. Мы открыли белый карлик, которому удалось пережить этот взрыв, что доказывает, что подобные вспышки могут происходить при участии только одной вырожденной звезды, — пишут Стефан Веннес (Stefan Vennes).
Другие материалы рубрики
- Белые карлики Вселенной - пережитки далекого прошлого - Новости - Госкорпорация «Роскосмос»
- Звезда-зомби питалась энергией соседа: астрономы впервые обнаружили редкое явление
- Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
- Рождение светила. В ближайшие месяцы учёные обещают вспышку новой звезды |
- Астрофизики открыли гиганта среди белых карликов
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео 22 августа 2017, 6:33 Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео 22 августа 2017, 6:33 Международная команда ученых обнаружила белый карлик, который может являться остатком сверхновой типа Iax. Движение объекта указывает на то, что он пролетел сквозь часть Вселенной, как снаряд, выброшенный в результате термоядерного взрыва. Такая сверхновая нормального типа классифицируется как Ia. Такие сверхновые обозначают Iax, но до сих пор они никогда не наблюдались.
Science News Этот белый карлик имеет диаметр около 4,2 тыс. Астрономы установили, что звезда стала продуктом слияния двух меньших белых карликов. Ему около 100 млн лет, магнитное поле маленькой звезды примерно в миллиард раз более мощное, чем у Солнца. Вращение звезды можно назвать экстремальным, она делает оборот каждые семь минут.
Белый карлик — это звезда, которая сожгла все свое топливо и сбросила свои внешние слои, а теперь переживает процесс сжатия и охлаждения в течение миллионов лет. Она размером с Землю, но по крайней мере в 200000 раз массивнее нашей планеты. Белый карлик является частью двойной звездной системы, и его огромная гравитация вытягивает плазму из более крупной звезды-компаньона.
В прошлом эта плазма падала на экватор белого карлика с высокой скоростью, обеспечивая энергию, которая придавала ему головокружительно быстрое вращение.
И наоборот, если обнаруживается белый карлик, поверхность которого имеет температуру около 3 тысяч градусов, то можно смело сказать, что ему не менее десяти миллиардов лет". Сегодня науке известно всего несколько тысяч белых карликов. Это связано с их низкой светимостью и малыми размерами. Однако ученые полагают, что общее их количество в нашей галактике может достигать 10 миллиардов, то есть около 5 процентов всех звезд Млечного Пути. Впрочем, Сильвия Каталан и ее коллеги заняты поиском самых холодных, а значит, самых старых белых карликов, что дополнительно усложняет задачу, ведь самые холодные - значит, самые тусклые. Пока подходящих объектов изучения набралось всего около полусотни, но тем они важнее для науки.
Нужны новые телескопы Правда, заглянуть в далекое прошлое Вселенной астрономы пытаются и иным путем: с помощью все более мощных телескопов они высматривают в глубинах космоса самые далекие, а значит, и самые старые галактики. Ведь если галактика удалена от нас, скажем, на 12 миллиардов световых лет, то это означает, что мы видим ее такой, какой она была 12 миллиардов лет назад. Проблема лишь в том, что эти пусть гигантские и яркие, но чрезвычайно далекие звездные скопления так же трудно поддаются наблюдению, как и несравненно более близкие, зато очень тусклые и крайне малые белые карлики.
Астрономы нашли «мёртвую» звезду размером с Луну и с большей чем у Солнца массой
Обе звезды были отправлены в противоположных направлениях в своего рода «маневре рогатки». Это объясняет высокую скорость звезды. 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.
Если суметь идентифицировать звёзды, которые были изгнаны, особенно белые карлики в данном случае, то возможно восстановить и историю скопления. Космический телескоп Европейского космического агентства Gaia отслеживает более 1 миллиарда звёзд во Млечном Пути, что предоставляет Миллеру и его коллегам огромный объём данных. 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.
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.
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. 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.
Как найти звезду?
- Две звезды объединились в массивный белый карлик
- Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой
- Белый карлик звезда (56 фото) - 56 фото
- Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой - Ин-Спейс
- Звезда по имени Солнце превратится в белого карлика
- Астрономы обнаружили мёртвую звезду, превращающуюся в кристалл
Найдена одна из самых редких звезд Млечного Пути
Если два объекта кружатся слишком близко, белый карлик вытягивает материал из своего «компаньона». Ученые считают, что вскоре мертвая звезда будет настолько нестабильной, что взорвется, став сверхновой. Science News.
На данном этапе эволюции Солнца в его ядре происходят ядерные реакции синтеза: выгорание водорода и превращение его в гелий. После того как в ядре Солнца выгорит весь водород, его горение будет продолжаться в перемещающемся наружу слое. При этом радиус Солнца будет увеличиваться, и Солнце превратится в звезду под названием красный гигант — огромный яркий шар, поясняет научный интернет-журнал Рostnauka. После полного выгорания водорода и гелия в ядре Солнце пройдет через стадию состояний, когда прекращаются ядерные реакции. В итоге оно превратится в звезду под названием белый карлик, который представляет собой плотную и мертвую звезду с радиусом примерно в 100 раз меньше радиуса сегодняшнего Солнца, а его светимость будет в 100—1000 раз меньше.
Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника. Credit: Mark Garlick В рамках исследования ученые также установлили некоторые характеристики белого карлика, в том числе и массу. Это также соответствует потере массы из-за частичной сверхновой. Но при этом объект наделен химическим составом, который является отпечатком ядерного горения, малой массой и очень высокой скоростью: все эти факты подразумевают, что он должен происходить из какой-то тесной двойной системы и должен был подвергнуться термоядерному горению. Это была сверхновая, но такая, какой мы раньше не видели», — рассуждает ведущий автор исследования профессор Борис Гаенсик из Уорикского университета. Ученые предполагают, что частичная сверхновая нарушила орбиты белого карлика и его партнера, когда резко выбросила большую часть своей массы.
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. Примером такого события является взрыв сверхновой SN 1572. Звёзды-зомби[ править править код ] Если в двойной звёздной системе находится белый карлик и обычная звезда, а также расстояние между ними маленькое, то белый карлик будет перетягивать на себя массу ближайшей звезды, и как следствие набирать массу. Со временем, при приближении к определённой массе, белый карлик разогревается до такой температуры, что в его ядре снова начинаются термоядерные реакции, которые сопровождаются ещё одной вспышкой сверхновой звезды.
Обнаружена звезда — белый карлик, которая постоянно «включается» и «выключается»
- GISMETEO: Сверхновая «выстрелила» белым карликом: видео - События | Новости погоды.
- Из-за чего происходит вспышка?
- Газета «Суть времени»
- Другие материалы рубрики