Белые карлики – финальная стадия эволюции звезд, подобных Солнцу, недостаточно массивных, чтобы превратиться в сверхновую.
«Уэбб» нашел самую маленькую «звезду-неудачницу»
Что случится со звездой после этого? Звезда остынет, как печка без дров, и газовое давление уменьшится. Но тогда сила тяжести начнет сжимать звезду. До каких пор? Одно из двух. Либо отыщется другой вид давления, отличный от обычного газового, и сжатие будет остановлено, либо… Либо такого давления не найдется, и звезда будет сжиматься бесконечно! До появления квантовой механики астрономы не знали иного давления, кроме давления нагретого газа. Квантовая механика позволила сделать шаг вперед. Оказалось, что даже абсолютно холодный газ 0 градусов по шкале Кельвина обладает вполне определенным остаточным давлением, причем настолько большим, что оно способно остановить сжатие звезды. Дело в том, что в квантовой механике существуют два сорта элементарных частиц, различных по своим характеристикам.
Поскольку в микромире все свойства меняются не непрерывно, а порциями, квантами, то и вращение элементарных частиц тоже описывается не угловой скоростью, а дискретным квантовым числом — спином. Спин частицы может быть целым 0, 1, 2 и т. Поведение частицы зависит от того, целый у нее спин или полуцелый. Еще в начале 1920-х годов, когда квантовая механика только начиналась как научная дисциплина, индийский физик Шатьендранат Бозе а затем Эйнштейн описал поведение частиц, обладающих целым спином. Теперь такие частицы называют бозонами. А поведение частиц с полуцелым спином описывается квантовой статистикой, созданной Ферми и Дираком и названной их именами. Сами же частицы называют фермионами. Бозонами являются фотоны и нейтрино. А протон, электрон, нейтрон являются фермионами.
В квантовой механике существует принцип Паули, который гласит: в одном и том же квантовом состоянии не могут находиться сразу две и больше частицы с полуцелым спином. Фермионы не могут обладать одинаковыми энергиями или импульсами! А теперь заглянем внутрь звезды. Источники нагрева исчерпаны, звезда остывает. Представим, что она совсем остыла — температура ее стала равной абсолютному нулю. Естественно, что вся тепловая энергия частиц энергия их хаотического движения тоже исчезла. Нет хаотического движения, нет и давления. Ничто не противостоит тяжести, стремящейся сжать звезду. Ничто ли?
Звезда ведь состоит из атомных ядер, протонов, электронов, нейтронов, в общем — из фермионов. И значит, в остывшей звезде действует квантовая статистика Ферми — Дирака, действует и принцип Паули. Две частицы не могут обладать одинаковыми импульсами! Когда мы говорим, что в абсолютно холодной звезде прекращается всякое движение, это справедливо только для одной-единственной частицы.
Такая экстремальная плотность обусловлена необычным механизмом, обеспечивающим внутреннее давление звезды, необходимое для противостояния силе гравитации. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен. В результате гравитация сжимает всю массу звезды настолько сильно, что электроны в ней сближаются, образуя вещество с электронной дегенерацией. Это происходит из-за квантовой механики, в частности, принципа запрета Паули, согласно которому каждый электрон в атоме должен иметь уникальный набор квантовых чисел. В условиях экстремальной плотности, как в белых карликах, все возможные состояния электронов заполняются, создавая силу, противостоящую дальнейшему сжатию звезды. Чем больше масса белого карлика, тем меньше его размер, поскольку ему необходимо создать достаточное внутреннее давление для поддержания всей этой массы. И поскольку поверхностная гравитация звезды в 100 000 раз превышает гравитацию Земли, более тяжёлые атомы в её атмосфере опускаются, оставляя на поверхности более лёгкие атомы. Поэтому атмосфера белых карликов обычно состоит из чистого водорода или чистого гелия. Вот почему последнее открытие белого карлика так интересно.
Он летит к нашей галактике со скоростью 800 тыс. По мнению экспертов, это показывает, что The Accident очень древний и в течение миллиардов лет подвергался воздействию гравитации более крупных объектов. Кроме того, он содержит мало метана, в отличие от других объектов такого рода. Это говорит о том, что The Accident сформировался 10-13 млрд лет назад, когда Млечный Путь был почти полностью заполнен водородом и гелием, но был почти лишен углерода. Следовательно, The Accident, вероятнее всего, более чем в два раза старше других известных коричневых карликов.
Этот процесс идет с выделением тепла, дополнительно замедляя охлаждение белого карлика. В результате его температура не должна соответствовать реальному возрасту. Несколько лет назад массовый обзор белых карликов подтвердил, что многие из них намного горячее, чем должны быть. Подобную картину наблюдали астрономы и в системе HD 190412, находящейся от нас на расстоянии чуть больше сотни световых лет. Было известно, что она включает три «обычные» звезды главной последовательности, но новые наблюдения показали, что тут же вращается и белый карлик, гравитационно связанный с ними. Возраст самой системы ученые оценивают в 7,3 миллиарда лет, а температура карлика соответствует возрасту 4,2 миллиарда лет. Эти оценки довольно приблизительны, однако какой бы ни была разница, она указывает на протекающие в недрах карлика процессы кристаллизации вещества.
Найдена самая холодная карликовая звезда
В результате слияния двух белых карликов образовалась эта странная зелёная звезда. Подобно всем звездам, красные карлики превращают водород в гелий. Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Астрономы обнаружили планету, вращающуюся вокруг красного карлика на расстоянии около 137 световых лет от нас. Астрономы обнаружили коричневый карлик, который примерно в 80 раз массивнее Юпитера и вращается вокруг красной звезды M-класса TOI-5375.
У карликовой звезды нашли две суперземли
Предположительно обнаружен никогда ранее не наблюдавшийся космический объект - "чёрный карлик" Новости 13 июня 2023 267 Всего в сотне световых лет от нас астрономы заметили белого карлика, температура которого не соответствует его реальному возрасту. Это указывает на то, что мертвая звезда подогревается кристаллизацией своих недр, медленно превращаясь в черного карлика — объект, который до сих пор известен только в теории. Солнце и другие не слишком крупные звезды заканчивают жизнь, превращаясь в белых карликов. Они постепенно остывают, но так медленно, что этот процесс может занять триллионы лет, пока бывшая звезда не охладеет до состояния черного карлика. Сама Вселенная слишком молода для этого, и возможно, что в ней до сих пор не появилось ни одного такого объекта.
Однако недавно австралийские астрономы заметили белый карлик в процессе перехода, подогреваемый кристаллизацией остывающего вещества. Когда ресурсы для термоядерного синтеза заканчиваются, звезда умирает.
Тогда она всколыхнёт облако Оорта, отчего последствия для Галактики, в том числе для Земли, будут непредсказуемы. Весь год астрофизики пребывали в напряжении — наблюдали, подсчитывали, анализировали.
И теперь сообщили новый прогноз: минует!
Но по мере остывания белых карликов происходит смешение материалов. В некоторых случаях водород смешивается с внутренним веществом и разбавляется так, что гелий начинает преобладать. Однако смешиванию материалов могут препятствовать магнитные поля. Если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне смешивание будет слабее — следовательно, там будет больше водорода. Другая теория, предложенная исследователями, также связана с магнитными полями.
В этом случае предполагается, что поля изменяют давление и плотность атмосферных газов.
И теперь сообщили новый прогноз: минует! Ошибка прошлого вывода допущена из-за сильнейшего магнитного поля этого небесного тела. Сейчас астрофизики смоделировали её магнитное поле и поняли: якобы видимая траектория и скорость белого карлика — результат его чрезвычайно мощного магнетизма.
Телескоп TESS NASA обнаружил новый крупный коричневый карлик с массой 77 Юпитеров
Предполагается, среди всех звезд Wise J085510.83-071442.5 и не самая холодная, но среди коричневых карликов, к которым она, скорее всего, относится, является рекордсменкой. к нему принадлежит 90% звезд. Новости науки» Астрономия» Астрономы предсказали слияние пары белых карликов с образованием экзотической звезды. Зона обитания красного карлика расположена очень близко к звезде, даже Меркурий был бы слишком холодным. Согласно исследованию, два протобелых карлика оказались звездами типа PG 1159 — предшественниками белых карликов класса DO или DA. Согласно исследованию, два протобелых карлика оказались звездами типа PG 1159 — предшественниками белых карликов класса DO или DA.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок
двумя очень разными типами астрономических объектов. Коричневые карлики иногда называют «неудачными звездами», так как они образуются как звезды в результате гравитационного коллапса, но никогда не набирают достаточно массы. Как художник видит систему из красного и коричневого карликов Обнаружена рекордная бинарная система, взаимная орбита звёзд в которой настолько плотная.
НАСА показало «глаз» белого карлика
Есть подозрения, что количество коричневых карликов во Вселенной может быть близко к количеству обычных звезд. В ее спектре астрономы нашли повышенные концентрации натрия, лития и калия, что делает звезду старейшим из обнаруженных на данный момент белых карликов. В обычных звёздах энергия высвобождается за счёт ядерного синтеза, но в белых карликах этот процесс уже остановлен. Карлики в мире звёзд Яркие звёзды легко увидеть даже невооружённым глазом на ночном небосводе. В зависимости от массы исходной звезды это может быть белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра.
Астрономы открыли две белых звезды-карлика, обреченных на гибель
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. Гравитация этого тела достаточна, чтобы в падающем на его поверхность водороде вспыхнули термоядерные реакции. 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.
Экзопланета удалена от звезды на 0,04 а. Равновесная температура планеты оценивается на уровне 272 К. Родительская звезда LP 890-9 имеет радиус около 0,15 радиуса Солнца и массу 0,12 массы Солнца. Звезда расположена примерно в 104 световых годах от Земли.
Астрономы нашли необычный белый карлик из разных половинок K. Одна половина его поверхности состоит из водорода, обратная — из гелия, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.
Белые карлики — «тлеющие», но весьма горячие остатки не очень массивных звезд, которые сожгли свое термоядерное топливо и обречены на медленное затухание. Обычно в конце эволюции звезды наподобие Солнца раздуваются до стадии красного гиганта, после чего внешняя оболочка сдувается, и остается типичный белый карлик — углеродно-кислородное ядро, иногда с небольшим включением более тяжелых элементов, окруженное горячей оболочкой из газа. Моделирование показывает, что Солнце проэволюционирует до фазы белого карлика примерно через 5 млрд лет.
Астрономы нашли «мёртвую» звезду размером с Луну и с большей чем у Солнца массой Есть шансы, что она взорвётся и превратится во сверхновую Учёные из Калифорнии сумели обнаружить белого карлика рекордных размеров. Назвали они его ZTF J190132. Обсудить Находится небесное тело на расстоянии 130 световых лет от нашей планеты.
Главные новости
- Новый покупатель
- «Уэбб» нашел самую маленькую «звезду-неудачницу»
- Может ли обнаруженная «звезда смерти» уничтожить Землю?
- Четыре экзотических типа звезд, которые в будущем появятся во Вселенной | Пикабу
- Красные карлики – шанс для жизни
Все звёзды
- Открыт белый карлик нового типа
- У карликовой звезды нашли две суперземли - Hi-Tech
- Вспышки на красном карлике снизили шансы на обитаемость его планет | ИА Красная Весна
- Газета «Суть времени»
- Главные новости
- Как были открыты звезды-белые карлики
Новый покупатель
- Газета «Суть времени»
- Комментарии
- Последние новости
- Открыт белый карлик нового типа
- Астрономы нашли одну из редчайших комбинаций классов звёзд: белый карлик-пульсар -
Астрономы подтвердили редкость юпитероподобных экзопланет у карликовых звезд
При этом в других длинах волн «Несчастный случай» светится ярче. А это уже предполагает более высокую температуру. Ученые решили объяснить это противоречие и обратилась к другому инфракрасному диапазону длин волн. Однако наземная обсерватория Кека, расположенная на пике горы Мауна-Кеа на Гавайях, не обнаружила этого объекта. Это еще раз подтвердило низкую температуру «Несчастного случая». Другим ключом к разгадке могло стать расстояние обнаруженного объекта от Солнечной системы — его слабость могла бы объяснить дальность расположения. Стоит также отметить, что «Несчастный случай» очень быстро перемещается по галактике. Его скорость около 207,4 километра в секунду. Любая другая звезда подобного рода проигрывает ему на четверть. Кроме того, такая скорость указывает также на возраст звезды.
Она говорит, что объект существует очень долго и от гравитационного взаимодействия с другими объектами в галактике он накапливает прирост скорости.
Хотя на сегодняшний день обнаружено много коричневых карликов, такие объекты, вращающиеся вокруг других звезд, являются редкой находкой. Теперь группа астрономов во главе с Марианджелой Бонавита Mariangela Bonavita сообщает об обнаружении четырех таких объектов.
Вероятность все же отыскать такое тело была оценена всего в несколько процентов. 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.
По сравнению с планетами в нашей Солнечной системе, планеты TOI-1266 b и c находятся намного ближе к своей звезде — им требуется всего 11 и 19 дней соответственно, чтобы сделать полный оборот вокруг нее. Однако, поскольку их звезда намного холоднее, чем Солнце, на планетах температуры тоже не очень экстремальные: на дальней TOI-1266 c температура почти такая же, как на Венере хотя она в семь раз ближе к своей звезде, чем Венера к Солнцу. Две планеты имеют одинаковую плотность. Ученые предполагают, что, возможно, планеты наполовину состоят из скалистого и металлического материала, на наполовину из воды. По скалистости они схожи с Землей или Венерой. По размеру планеты сильно отличаются друг от друга.
Астрофизики открыли двуликую звезду — это белый карлик с необычной химической структурой
Умирающая звезда-гигант кормит белый карлик своим веществом, сбрасывая свой внешний водородный слой. Смотрите видео онлайн «Звёзды-долгожители с буйным нравом: что такое красные карлики» на канале «Сергей Чумаков. Если быть точнее, то учёных волнует вопрос красных карликов, потому что они угрожают Земле. Онлифанщица-карлик с двумя вагинами рассказала об особом правиле их использования. Белые карлики — это выгоревшие ядра потухших звезд, которые по мере угасания раздувались, превращаясь в красного гиганта, но по окончании этой фазы не обладали достаточной массой.