Если бы не белые карлики, у нас не было бы ни малейших шансов узнать хоть что-нибудь о первых звездах Вселенной". Звезда-белый карлик с сокращённым обозначением SDSS J1240+6710 была открыта в 2015 году. Белые карлики – коллапсировавшие ядра мертвых звезд массой около 8 масс Солнца. Астрономы впервые обнаружили сверхновую в радиоволнах — взорвавшийся белый карлик питался энергией от звезды-компаньона, прежде чем взорваться.
Обнаружена звезда, пережившая взрыв уникальной сверхновой
Странный белый карлик, рушащий представления об эволюции звезд, обнаружили американские ученые. Астрономы нашли гигантского белого карлика, который появился в результате слияния двух отдельных белых карликов. Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться. Магнитное поле появляется, когда кристаллизующийся белый карлик отъедает материю звезды-компаньона и, как следствие, начинает быстро вращаться. Превращаясь в белых карликов, звезды продолжают излучать тепло, переходя в состояние черных.
Астрономы обнаружили мертвую звезду, которая превращается в кристалл
это звезды, у которых закончилось их основное топливо: водород. Массивная звезда — белый карлик с причудливой атмосферой, богатой углеродом, может быть двумя белыми карликами, объединенными вместе — такой вывод сделан международной командой ученых, возглавляемой астрономами University of Warwick. Если бы не белые карлики, у нас не было бы ни малейших шансов узнать хоть что-нибудь о первых звездах Вселенной". Этот белый карлик также оказался одним из потенциально самых массивных известных белых карликов, сформировавшихся в результате эволюции одиночной звезды. Астрономы обнаружили уникальную звезду-белого карлика, которая пульсирует 1.
Белый карлик взрывается в атмосфере красного гиганта
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, 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.
Белые карлики — наименьший тип мертвых звезд, они теряют весь свой внешний материал, оставшееся ядро превращается в сверхплотный объект. Множество белых карликов вращается в двойных системах вместе с другой звездой. 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.
Такие сверхновые обозначают Iax, но до сих пор они никогда не наблюдались. В новой работе, опубликованной в журнале Science, группа описывает белого карлика, который имеет все признаки остатка сверхновой типа Iax. Белый карлик LP 40-365 был впервые открыт в 2013 году. Звезда привлекла внимание, так как путешествовала очень быстро.
Астрономы только что нашли самую маленькую, но самую тяжелую звезду во Вселенной
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. Обе звезды были отправлены в противоположных направлениях в своего рода «маневре рогатки».
Ломоносова обнаружили в небе уникальный по массе и скорости вращения белый карлик.
Корреспондент «Вечерней Москвы» узнала подробности открытия. Эта звезда образовалась около 300 миллионов лет назад в итоге слияния двух менее крупных белых карликов, считают астрономы. Научные сотрудники и студенты ГАИШ МГУ выявили объект, анализируя данные звездных каталогов, и изучили его, используя 2,5- и 0,6-метровые телескопы Кавказской горной обсерватории. Они обратили внимание, что его температура — 31 000 градусов по Кельвину — втрое выше температуры большинства белых карликов. И масса поражает воображение — объект в 1,33 раза больше Солнца.
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 объекты с высокой массой обычно происходят от двух родительских звезд в двойной системе, где одна из звёзд «отобрала» материал у другой, увеличивая массу.
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.
Две звезды, движущиеся по спирали к взрывной гибели, обнаружены в наших космических окрестностях
Квантовая механика, наука об атомных и субатомных частицах, помогла найти ответ. Мы привыкли к правилам физики здесь, в макроскопическом мире. Но когда вы приближаетесь к субатомному миру, все становится очень странным. Здесь у нас есть электрон, одна из легчайших элементарных частиц во Вселенной, и именно эти маленькие электроны выполняют работу по поддержке целой звезды.
Атомы начинают сжиматься, теряя внутренние энергетические связи. Увеличившаяся плотность объединяет электроны в новую субстанцию — вырожденный электронный газ. В таком состоянии электроны плотно взаимодействуют друг с другом, противодействуя силам гравитационного сжатия.
Образуется так называемое голое ядро, которое не имеет внешней оболочки. Эти вырожденные электроны останавливают коллапс белых карликов, но они придают звездам странные качества. Белые карлики ведут себя совсем иначе, чем обычная материя.
Возьмем планеты и обычные звезды - они становятся больше, когда набирают массу. Белые карлики - полная противоположность. По мере того как они набирают массу, они становятся меньше.
Чем массивнее белый карлик, тем сильнее сжимаются электроны и тем меньше и плотнее становится звезда. Но как долго могут сиять такие звёзды? Они могут быть последними источниками света и энергии в умирающей вселенной.
По некоторым оценкам, белые карлики могут сиять около 100 миллиардов лет. Это в десять раз дольше чем Вселенная существует сейчас, так долго, что никакая обычная звезда уже сиять не будет. Галактики испарятся и только тогда первый белый карлик превратится в первого черного карлика И тогда Вселенная войдет в свою последнюю фазу - тепловую смерть, которая сделает её неузнаваемой.
Абсолютно темным и холодным кладбищем с черными дырами и черными карликами, разбросанными на триллиарды световых лет. Мы точно не знаем что случится с черными карликами в конце. Если протон - один из фундаментальных составляющих атома имеет ограниченную продолжительность жизни, черные карлики медленно испарятся в течение многих триллионов лет.
Анализируя данные космического телескопа «Hubble», астрономы обнаружили причудливый белый карлик с крайне необычным набором химических элементов, который, возможно, является примером «частичных сверхновых» — катастрофических событий, не разрушающих звезду-виновницу взрыва. Наблюдаемый объект несется через Млечный Путь с огромной скоростью, предолевя каждую секунду 250 километров, что еще больше поддерживает гипотезу. Взрыв сверхновой, выталкивающий компаньонов из бинарной системы в представлении художника. Большинство из них имеют атмосферу, состоящую почти полностью из водорода или гелия с небольшими включениями углерода или кислорода, извлеченными из ядра звезды. Используя космический телескоп «Hubble», ученые также идентифицировали углерод, натрий и алюминий в атмосфере белого карлика, которые образуются в ходе первых термоядерных реакций сверхновой. В противном случае она бы была полностью разрушена за считанные мгновения.
Вместо яркой и ослепительной точки на ночном небе появляется новый космический объект — белый карлик — стареющая звезда. Этот этап эволюции характерен для большинства обычных звезд. Не избежать подобной участи и нашему Солнцу.
Что такое белый карлик: звезда или фантом? Только недавно, в XX веке ученым стало понятно, что белый карлик — это все, что осталось в космосе от обычной звезды. Изучение звезд с точки зрения термоядерной физики дало представление о процессах, которые бушуют в недрах небесных светил. Звезды, образовавшиеся в результате взаимодействия сил гравитации, представляют собой колоссальный термоядерный реактор, в котором постоянно происходят цепные реакции деления ядер водорода и гелия. В таких сложных системах темпы эволюции компонентов неодинаковы. Огромные запасы водорода обеспечивают жизнь звезды на миллиарды лет вперед. Термоядерные водородные реакции способствуют образованию гелия и углерода. Следом за термоядерным синтезом в дело вступают законы термодинамики. Белый карлик После того, как звезда израсходовала весь водород, ее ядро под воздействием гравитационных сил и колоссального внутреннего давления начинает сжиматься.
Теряя основную часть своей оболочки, небесное светило достигает предел массы звезды, при которой может существовать как белый карлик, лишенный источников энергии, продолжая по инерции излучать тепло. На самом деле белые карлики — это звезды из класса красных гигантов и сверхгигантов, утративших наружную оболочку. Схема термоядерного синтеза звезды Термоядерный синтез истощает звезду. Водород иссякает, а гелий, как более массивный компонент может проэволюционировать дальше, достигнув нового состояния. 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.
Радиоволны, которые используются для обнаружения сверхновой, возникают, когда выбрасываемый взорвавшейся звездой материал сталкивается с околозвездным материалом. Когда сверхновая происходит в так называемой чистой среде, где отсутствует околозвёздный материал, эти радиоволны отсутствуют. Учёные никогда ранее не обнаруживали радиоизлучения сверхновой типа Ia. Как бы там ни было, исследователи всё еще находятся в неведении относительно того, как возникают сверхновые типа Ia.
Астрономы впервые видят, как белый карлик «включается и выключается»
Это может произойти, когда белый карлик вращается так близко к двойному спутнику, что перекачивает материал с другой звезды, опрокидывая его за предел Чандрасекара. Странный белый карлик, рушащий представления об эволюции звезд, обнаружили американские ученые. Вега звезда белый карлик. Остывшие белые карлики.
Обнаружена самая быстрая звезда за всю историю наблюдения Млечного Пути
Вспышка звезды происходит из-за того, что сила тяготения белого карлика переносит на него горячий газ из внешней оболочки красного гиганта, продолжил ученый. Белый карлик, вырвавшийся из двойной звездной системы, с огромной скоростью пересекает нашу галактику. 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. Найденная звезда — белый карлик.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
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. Это очень интересный белый карлик, поскольку его сверхнизкая температура поверхности, загрязняющие его металлы, его возраст и тот факт, что он магнитный, делают его чрезвычайно редким», — рассказала Эббигейл Элмс из Уорикского университета. Она также загрязнена планетарными обломками, схожими по составу с земной континентальной корой. Ученые пришли к выводу, что голубой цвет звезды вызван необычной смешанной гелиево-водородной атмосферой. Образовавшиеся из старейших звезд нашей галактики, холодные белые карлики предоставляют информацию о формировании и эволюции планетных систем вокруг старейших звезд Млечного Пути», — прокомментировала Эббигейл Элмс.
Когда астрономы впервые обнаружили белых карликов, они подумали, что подобные объекты не должны существовать. Как могло что-то иметь такую экстремальную плотность и не рухнуть под собственным весом? Квантовая механика, наука об атомных и субатомных частицах, помогла найти ответ. Мы привыкли к правилам физики здесь, в макроскопическом мире. Но когда вы приближаетесь к субатомному миру, все становится очень странным.
Здесь у нас есть электрон, одна из легчайших элементарных частиц во Вселенной, и именно эти маленькие электроны выполняют работу по поддержке целой звезды. Атомы начинают сжиматься, теряя внутренние энергетические связи. Увеличившаяся плотность объединяет электроны в новую субстанцию — вырожденный электронный газ. В таком состоянии электроны плотно взаимодействуют друг с другом, противодействуя силам гравитационного сжатия. Образуется так называемое голое ядро, которое не имеет внешней оболочки. Эти вырожденные электроны останавливают коллапс белых карликов, но они придают звездам странные качества. Белые карлики ведут себя совсем иначе, чем обычная материя. Возьмем планеты и обычные звезды - они становятся больше, когда набирают массу. Белые карлики - полная противоположность. По мере того как они набирают массу, они становятся меньше.
Чем массивнее белый карлик, тем сильнее сжимаются электроны и тем меньше и плотнее становится звезда. Но как долго могут сиять такие звёзды? Они могут быть последними источниками света и энергии в умирающей вселенной. По некоторым оценкам, белые карлики могут сиять около 100 миллиардов лет. Это в десять раз дольше чем Вселенная существует сейчас, так долго, что никакая обычная звезда уже сиять не будет. Галактики испарятся и только тогда первый белый карлик превратится в первого черного карлика И тогда Вселенная войдет в свою последнюю фазу - тепловую смерть, которая сделает её неузнаваемой. Абсолютно темным и холодным кладбищем с черными дырами и черными карликами, разбросанными на триллиарды световых лет.
Это также самый массивный белый карлик, который мы когда-либо видели, его масса примерно в 1,35 раза больше массы Солнца. Просто найдите секунду, чтобы осознать это — чуть больше массы нашего Солнца, упакованного в сферу, лишь немного превышающую размер нашей Луны. Довольно удивительно, не правда ли? Его плотность и масса ставят его прямо на границу предела Чандрасекара — максимальной массы, которую может иметь белый карлик, прежде чем он станет настолько нестабильным, что взорвется впечатляющей сверхновой. Белые карлики — самый маленький класс мертвых звезд в континууме мертвых звезд. Они возникли из коллапсирующих ядер звезд, масса которых в восемь раз превышает массу Солнца; когда эти звезды заканчивают свою жизнь на главной последовательности ядерный синтез , они сдувают свой внешний материал, а оставшееся ядро, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует в сверхплотный объект.
Такая сверхновая нормального типа классифицируется как Ia. Такие сверхновые обозначают Iax, но до сих пор они никогда не наблюдались. В новой работе, опубликованной в журнале Science, группа описывает белого карлика, который имеет все признаки остатка сверхновой типа Iax. Белый карлик LP 40-365 был впервые открыт в 2013 году.
Астрономы впервые видят, как белый карлик «включается и выключается»
Астрономы обнаружили уникальную звезду-белого карлика, которая пульсирует 1. Из-за этого белый карлик крайне нестабилен и продолжает сжиматься. 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).
Ученые нашли превращающуюся в алмаз звезду на расстоянии 104 световых лет от Земли
Астрономы, в том числе из Университета Южного Квинсленда в Австралии, нашли один такой белый карлик, который остыл, и его ядро может трансформироваться в «космический алмаз». В ещё не рецензируемом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, учёные описывают белый карлик на расстоянии около 104 световых лет, который в основном состоит из углерода и металлического кислорода. В своей работе учёные представили открытие новой четверной системы, подобной Сириусу, на расстоянии 32 парсека, состоящей из кристаллизующегося белого карлика, компаньона ранее известной тройной HD 190412.
Или с такой периодичностью, что мы понятия не имеем, когда это произойдёт снова", — объясняет Мередит Макгрегор с кафедры физики и астрономии Университета Джонса Хопкинса. По словам профессора астрономии Университета Висконсин-Мэдисон Ричарда Таунсенда, периодичность вспышек новой звезды может составлять от года до миллионов лет. Из-за чего происходит вспышка? Белый карлик T CrB существует в бинарной системе, то есть это одна из двух звёзд, вращающихся вокруг друг друга точнее — вокруг общего центра масс. Вторая — красный гигант. Белые карлики обладают массой, сопоставимой с солнечной, но диаметр их примерно в 100 раз меньше, что делает их сравнимыми по размеру с Землёй.
Большая масса и небольшой размер вместе дают высокую плотность и очень сильную гравитацию. Когда красный гигант в системе T CrB выбрасывает вещество, гравитация карлика как бы "подбирает" его, укладывая на своей поверхности. Так происходит годами, пока в очередной раз не накопится какая-то критическая масса и плотность карлика не достигнет своего предела. С Земли взрыв выглядит хорошо заметной вспышкой, которую многие сейчас с нетерпением и ожидают. Подобные вспышки помогают экспертам NASA понять, как между звёздами в двойных системах происходит обмен массой с последующим термоядерным взрывом, который происходит, когда белый карлик становится новой звездой.
Наблюдаемый объект несется через Млечный Путь с огромной скоростью, предолевя каждую секунду 250 километров, что еще больше поддерживает гипотезу. Взрыв сверхновой, выталкивающий компаньонов из бинарной системы в представлении художника. Большинство из них имеют атмосферу, состоящую почти полностью из водорода или гелия с небольшими включениями углерода или кислорода, извлеченными из ядра звезды. Используя космический телескоп «Hubble», ученые также идентифицировали углерод, натрий и алюминий в атмосфере белого карлика, которые образуются в ходе первых термоядерных реакций сверхновой. В противном случае она бы была полностью разрушена за считанные мгновения. Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника.
Внезапно и резко система отключается и ее яркость резко падает. Исследователи говорят, что когда это происходит, магнитное поле вращается так быстро, что центробежный барьер останавливает постоянное попадание топлива из аккреционного диска на белый карлик. На этом этапе количество топлива, которым может питаться белый карлик, регулируется с помощью процесса, называемого магнитным стробированием. В этом случае вращающееся магнитное поле белого карлика регулирует прохождение топлива через «ворота» на аккреционный диск, что приводит к полурегулярному небольшому увеличению яркости, наблюдаемому астрономами. Через некоторое время система периодически снова включается, и яркость возвращается к исходному уровню. Ведущий автор, доктор Симоне Скаринги из Центра внегалактической астрономии в Даремском университете, Великобритания, сказал: «Изменения яркости, наблюдаемые при аккреции белых карликов, обычно относительно медленные и происходят во временных масштабах от нескольких дней до месяцев. Поскольку белые карлики более распространены во Вселенной, чем нейтронные звезды, астрономы надеются найти другие примеры такого поведения в будущих исследовательских проектах, чтобы узнать больше об аккреции.