белый карлик

Подписчиков:

Постов:

космосастрономиянаукабелый карликдлиннопост

Астрономы впервые открыли «двуликий» белый карлик

С новым днём, пидоры!

Исследователи нашли необычный белый карлик и назвали его Янусом — в честь двуликого бога из древнеримской мифологии — из-за его уникальных параметров.

,космос,астрономия,наука,белый карлик,длиннопост

Белый карлик Янус в представлении художника

Астрономические наблюдения за сильно намагниченными белыми карликами, находящимися на расстоянии более 1000 световых лет от Земли, выявили объект с уникальными процессами. Одна сторона атмосферы белого карлика практически полностью состоит из водорода, другая — практически полностью из гелия. Впервые в истории астрономии ученые наблюдали белый карлик, у которого внешние слои кардинально различаются по химическому составу. Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Белые карлики — компактные тела, масса которых сравнима с массой Солнца, а радиус — с радиусом Земли (6371 километр). Образуются они на финальных стадиях эволюции звезд, чья масса не превышает 8-10 масс Солнца. Со временем эти относительно легкие светила «стареют» и превращаются в красных гигантов. Постепенно в недрах красных гигантов заканчивается топливо для термоядерных реакций и внешние слои начинаются расширяться, а ядро – сжиматься. В итоге, внешние слои звезды становятся планетарной туманностью, а само ядро — белым карликом. По сути, это уже не звезды, поскольку в их недрах не идут термоядерные реакции. Белые карлики остывают очень медленно, хотя у них нет постоянных внутренних источников тепла. Эти тела обладают малыми размерами, а значит, излучают относительно мало энергии.

Планетарная туманность Кольцо

В основном белые карлики состоят из углерода, водорода, кислорода, гелия, магния, неона. В некоторых случаях (зависит от массы) в их составе встречаются тяжелые элементы, но в небольших количествах. Самые легкие химические элементы, водород и гелий, поднимаются, пополняя внешние слои — атмосферу. Более тяжелые под воздействием сильной гравитации опускаются к ядру (в его состав входят O, Ne и Mg).

Когда белые карлики остывают, температура опускается до 30 тысяч кельвинов, слои атмосферы начинают расширяться, слой водорода и слой гелия смешиваются друг с другом, поэтому химический состав атмосферы этих тел неоднороден. По крайне мере, так думали до недавнего времени, пока американские астрономы из Калифорнийского технологического института не открыли белый карлик, который полностью меняет представление об атмосфере этих объектов.

Белый карлик ZTF J203349.8+322901.1 в представлении художника

Во время наблюдения за группой сильно намагниченных белых карликов, которые проводили астрономы при помощи установки для поиска транзиентов имени Цвикки (Zwicky Transient Facility), подключенной к телескопу имени Сэмюэля Ошина (Samuel Oschin Telescope) в Паломарской обсерватории, ученые наткнулись на нетипичное поведение одного из объектов. Белый карлик, который обозначили как ZTF J203349.8+322901.1, выделялся на фоне других быстрым изменением яркости.

Ученые запросили дополнительные наблюдения космического тела, их интересовал химический состав атмосферы ZTF J203349.8+322901.1. Спектрометр высокого разрешения в обсерватории Кека показал, что внешние слои объекта не смешиваются: на одной из его сторон регистрируется водород, но нет гелия, на другой — гелий без водорода, что нетипично для этого класса тел.

Белый карлик назвали в честь двуликого римского бога Януса. Исследователи пока не могут объяснить феномен его атмосферы, но у них есть несколько гипотез. Одна из них гласит, что причина, по которой газы из разных полушарий белого карлика не смешались, — магнитные поля.

«Магнитные поля вокруг космических тел, как правило, асимметричны или могут быть сильнее с одной из сторон атмосферы. Если магнитное поле сильнее с одной стороны, оно может помешать смешиванию газов, следовательно, в этой части будет происходить неравномерное их распределение, будет преобладать слой с самым легким элементом — водородом», — объяснила Илария Кайаццо, руководитель исследования и научный сотрудник Калифорнийского технологического института.

Чтобы решить загадку «двуликого» Януса, команде американских ученых необходимо исследовать как можно больше подобных белых карликов. Искать их будут при помощи все той же установки Zwicky Transient Facility.

Янус может быть самым «ярким» представителем сильно намагниченных белых карликов. Ученые считают, что подобные объекты помогут в будущем лучше понять механизмы эволюции таких тел.

Статья спизжена отсюда

Wizuki

космосастрономиянаукагазовый гиганткрасный гигантбелый карлик

Астрономы обнаружили «невозможную» планету

С новым днём, пидоры!

Международная группа ученых обнаружила «невозможную» планету (в некоторых статьях её называли планета-зомби): похожее на Юпитер небесное тело обращается на чрезвычайно близкой орбите вокруг красного гиганта, который давно должен был разрушить свою звездную систему.

,космос,астрономия,наука,газовый гигант,красный гигант,белый карлик

Возможно, именно так родилась планета, известная как 8 Umi b, или «Халла»

Когда Солнце достигнет предела своего существования, оно увеличится в 100 раз по сравнению с нынешним размером, ненадолго став красным гигантом и поглотив все планеты земной группы, включая наш родной мир. Многим планетам в других звездных системах грозит аналогичная гибель по мере того, как стареют их родительские звезды. Но, судя по находке международного коллектива астрономов, некоторые планеты могут пережить превращение звезды в красного гиганта.

Удивительная планета, юпитероподобный газовый гигант 8 Umi b, получивший прозвище Халла (это название священной горы в Южной Корее; прозвище дали корейские астрономы, открывшие планету в 2015 году), обращается вокруг своей звезды — красного гиганта 8 Umi, или Пэкду (тоже назван в честь корейской горы) по невероятно близкой орбите: расстояние от звезды до планеты вдвое меньше расстояния от Солнца до Земли. И, судя по результатам наблюдений за звездными колебаниями Пэкду с помощью спутника NASA TESS, не так давно Пэкду должен был целиком поглотить орбиту Халлы, уничтожив планету. Но она все же уцелела.

Исчерпав свое водородное топливо, Пэкду должен был увеличиться в полтора раза по сравнению с сегодняшним орбитальным расстоянием планеты — полностью поглотив ее в процессе, — прежде чем сжаться до нынешнего размера. Так каким образом Халле удалось пережить эту катастрофу и продолжить обращаться вокруг своей звезды?

Одно из объяснений заключалось в том, что по мере расширения красного гиганта он терял массу и гравитацию. Это позволяло Халле двигаться дальше по орбите и избегать поглощения. Но, по словам исследователей, такое маловероятно с учетом стабильной круговой орбиты Халлы. Второй вариант предполагает, что изначально Пэкду был двойной звездной системой, и слияние двух звезд, белого карлика и красного гиганта, помешало второму расшириться достаточно сильно, чтобы поглотить планету.

Наконец, третье предположение заключается в том, что Халла — сравнительно недавнее приобретение в системе Пэкду, планета второго поколения, образовавшаяся при столкновении газовых облаков в результате столкновения двух звезд.

Возможно, именно так выжила Халла: когда красный гигант поглотил белый карлик, его расширение остановилось

Таким образом, подчеркивают исследователи, хотя обычно красные гиганты исключаются при поиске экзопланет, пример Халлы доказывает: даже вокруг умирающей звезды возможно выживание планеты. Теперь астрономам предстоит внимательнее относиться к таким «обреченным» системам, ведь еще множество миров, подобных Халле, могут скрываться под самым боком у красного гиганта.

Статья спизжена отсюда

Wizuki

астрономиянаукабелый карликкосмоссмерть звезды

Астрономы нашли мертвую звезду, которая медленно превращается в кристалл

С новым днём, пидоры!

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.

,астрономия,наука,белый карлик,космос,смерть звезды

Кристаллизация недр белого карлика: взгляд художника / ©Mark Garlick, University of Warwick

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. Их статья принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Когда ресурсы для термоядерного синтеза заканчиваются, звезда умирает. Ее дальнейшая судьба зависит от массы; звезды средних размеров становятся белыми карликами. Они сбрасывают внешние оболочки, а ядро, которое больше не поддерживает внутреннее давление термоядерных реакций, коллапсирует. Возникший компактный и сверхплотный объект насыщен сравнительно тяжелыми элементами, такими как углерод, которые образовались во время прошлой жизни звезды.

По звездным меркам, белые карлики тусклы, но продолжают излучать, постепенно рассеивая, тепло, пока не превратятся в черных карликов. Ни один такой объект пока не известен: теория предсказывает, что процесс занимает невероятное время, возможно, до сотен миллиардов и триллионов лет. Однако признаки такого перехода обнаружили недавно Александр Веннер (Alexander Venner) и его коллеги из Университета Южного Квинсленда, причем сравнительно недалеко от Земли.

Остывание белого карлика должно сопровождаться кристаллизацией его вещества. Атомы углерода и кислорода перестают свободно течь и выкладываются в упорядоченную решетку, в состояние с меньшей энергией. 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. Более того, тот факт, что он обнаружен так близко от Солнца, может показывать, что подобные объекты должны быть довольно многочисленны. Возможно, вскоре будут найдены и новые белые карлики, понемногу переходящие в черные.

Статья спизжена отсюда