Форум НАУКА > Наука и Будущее
Коричневые карлики - умирающие звезды?
Король Альтов:
Ученые нашли удивительную "планетозвезду"-изгоя в созвездии Водолея
http://ria.ru/studies/20131010/968958095.html
Астрономы обнаружили один из самых небольших и холодных коричневых карликов, или же относительно малую и молодую планету-"изгоя", наблюдая за ночным небом в созвездии Водолея при помощи орбитального телескопа WISE и наземного телескопа Pan-STARRS1.
МОСКВА, 10 окт — РИА Новости. Европейские астрономы обнаружили в созвездии Водолея необычный и крайне тусклый объект, чьи малые размеры, низкая температура и свечение поверхности не позволяют однозначно отнести его к числу сверхмалых звезд — коричневых карликов или же признать его планетой-"изгоем", что еще больше размывает границы между звездами и планетами.
"Планеты, которые мы находим путем "прямых" наблюдений, крайне сложно изучать, так как они находятся очень близко к звездам. В случае с нашей находкой, PSO J318.5-22 не является спутником звезды, благодаря чему за ней гораздо проще наблюдать. Она поможет нам понять, что происходит внутри таких газовых гигантов, как Юпитер, во время их рождения", — заявил Найалл Дикон из Института астрономии в Гейдельберге (Германия).
Дикон и его коллеги обнаружили один из самых небольших и холодных коричневых карликов, или же относительно малую и молодую планету-"изгоя", наблюдая за ночным небом в созвездии Водолея при помощи орбитального телескопа WISE и наземного телескопа Pan-STARRS1. Выводы ученых были опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
В процессе этих наблюдений астрономы обнаружили относительно тусклый и небольшой объект, едва заметный даже на снимках WISE. Изучив его характеристики, ученые выяснили, что они имеют дело с крайне необычным небесным телом, которое было в 6,5 раз тяжелее Юпитера и в десятки раз "горячее" его, с температурой поверхности в 886 градусов Цельсия.
По словам ученых, подобные характеристики, вкупе с относительной молодостью объекта, 12 миллионов лет, не позволяют однозначно отнести его как к числу крупных планет-"изгоев", или же посчитать особо тусклым и небольшим красным карликом.
Таким образом, граница между планетами и коричневыми карликами продолжает размываться. Вторым примером такого "пограничного объекта" может служить еще одно небесное тело, открытое недавно астрономами Института — OTS44 в созвездии Хамелеона, описание которого было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.
Король Альтов:
Астрономы открыли два древних коричневых карлика
http://kosmos-x.net.ru/news/astronomy_otkryli_dva_drevnikh_korichnevykh_karlika/2013-11-21-2674
Астрономы из университета Хартфордшира (Великобритания), анализирую собранные инфракрасным телескопом WISE данные, открыли два древних коричневых карлика, возраст которых составляет более 10 миллиардов лет.
Коричневый карлик на фоне Млечного пути. Иллюстрация John Pinfield
Коричневые карлики представляют собой газовые шары массой, как павило, в десятки раз больше, чем у самой большой планеты нашей Солнечной системы - Юпитера. Подобные объекты образуются по тому же сценарию, что и звезды: в результате сжатия газопылевого облака под воздействием собственной гравитации. Как и в других звездах, в коричневых карликах могут протекать термоядерные процессы, но их масса все же слишком мала, чтобы начать реакцию превращения атомов водорода в атомы гелия, являющуюся главным условием для жизни полноценной звезды. Считается, что в нашей галактике может находиться около 70 миллиардов коричневых карликов. Так как подобные объекты имеют относительно низкую температуру, то и обнаружить их очень сложно.
Найденные коричневые карлики получили обозначение WISE 0013+0634 и WISE 0833+0052, один их них находится созвездии Рыбы, а второй в созвездии Гидры. Анализ инфракрасного излучения карликов показало, что они двигаются со скоростью 100-200 километров секунду, намного быстрее как обычных звезд, так и других известных коричневых карликов. Кроме того температура на их поверхности оказалась очень низкой для коричневых карликов: от 250 до 600 градусов Цельсия. Состоят они в основном из водорода, что впрочем не удивительно, так как карлики образовались в то время, когда в нашей Вселенной было еще мало тяжелых элементов - они просто не успели еще образоваться в термоядерных котлах звезд и в вспышках сверхновых.
Король Альтов:
--- Цитата: ival от 08 Февраль 2014, 10:31:19 ---Диаграмму "масса-светимость" хорошо рассмотрел? Место этого карлика внизу. Относительно возраста врут как всегда, нет у них методов определения. А насчет собственного вращения - нет проблем: вращается очень медленно из-за присутствия множества невидимых спутников как все звезды менее горячие чем звезды класса F5:
Курсы ликбеза для записных космологов дело просто необходимое.
--- Конец цитаты ---
Король Альтов:
Белый карликБе́лые ка́рлики — проэволюционировавшие звёзды с массой, не превышающей предел Чандрасекара (максимальная масса, при которой звезда может существовать как белый карлик), лишённые собственных источников термоядерной энергии.
Белые карлики представляют собой компактные звёзды с массами, сравнимыми с массой Солнца, но с радиусами в ~100 и, соответственно, светимостями в ~10 000 раз меньшими солнечной. Плотность белых карликов составляет 105—109 г/см³, что почти в миллион раз выше плотности обычных звёзд главной последовательности. По численности белые карлики составляют, по разным оценкам, 3—10 % звёздного населения нашей Галактики.
Открытие белых карликов
В 1844 году директор Кёнигсбергской обсерватории Фридрих Бессель обнаружил, что Сириус, ярчайшая звезда неба, периодически, хотя и весьма слабо, отклоняется от прямолинейной траектории движения по небесной сфере. Бессель пришёл к выводу, что у Сириуса должен быть близкий спутник, причём период обращения обеих звёзд вокруг общего центра масс должен быть порядка 50 лет. Сообщение было встречено скептически, поскольку слабый спутник оставался ненаблюдаемым, а его масса должна была быть достаточно велика — сравнимой с массой Сириуса.
В январе 1862 года Альван Грэхэм Кларк, юстируя 18-дюймовый рефрактор, самый большой на то время телескоп в мире (Dearborn Telescope), впоследствии поставленный семейной фирмой Кларков в обсерваторию Чикагского университета, обнаружил в непосредственной близости от Сириуса тусклую звёздочку. Это был спутник Сириуса, Сириус B, предсказанный Бесселем. Температура поверхности Сириуса B составляет 25 000 K, что, с учётом его аномально низкой светимости, указывает на очень малый радиус и, соответственно, крайне высокую плотность — 106 г/см³ (плотность Сириуса ~0,25 г/см³, плотность Солнца ~1,4 г/см³). В 1917 году Адриан ван Маанен открыл следующий белый карлик — звезду ван Маанена в созвездии Рыб.
Король Альтов:
Парадокс плотности
В начале XX века Герцшпрунгом и Расселлом была открыта закономерность в отношении спектрального класса (то есть температуры) и светимости звёзд — диаграмма Герцшпрунга — Расселла (Г—Р диаграмма). Казалось, что всё разнообразие звёзд укладывается в две ветви Г—Р диаграммы — главную последовательность и ветвь красных гигантов. В ходе работ по накоплению статистики распределения звёзд по спектральному классу и светимости Расселл обратился в 1910 году к профессору Эдуарду Пикерингу. Дальнейшие события Расселл описывает так:
«Я был у своего друга … профессора Э. Пиккеринга с деловым визитом. С характерной для него добротой он предложил получить спектры всех звёзд, которые Хинкс и я наблюдали … с целью определения их параллаксов. Эта часть казавшейся рутинной работы оказалась весьма плодотворной — она привела к открытию того, что все звёзды очень малой абсолютной величины (то есть низкой светимости) имеют спектральный класс M (то есть очень низкую поверхностную температуру). Как мне помнится, обсуждая этот вопрос, я спросил у Пиккеринга о некоторых других слабых звёздах…, упомянув, в частности, 40 Эридана B. Ведя себя характерным для него образом, он тут же отправил запрос в офис (Гарвардской) обсерватории, и вскоре был получен ответ (я думаю, от миссис Флеминг), что спектр этой звезды — A (то есть высокая поверхностная температура). Даже в те палеозойские времена я знал об этих вещах достаточно, чтобы сразу же осознать, что здесь имеется крайнее несоответствие между тем, что мы тогда назвали бы „возможными“ значениями поверхностной яркости и плотности. Я, видимо, не скрыл, что не просто удивлён, а буквально сражён этим исключением из того, что казалось вполне нормальным правилом для характеристик звёзд. Пиккеринг же улыбнулся мне и сказал: „Именно такие исключения и ведут к расширению наших знаний“ — и белые карлики вошли в мир исследуемого»
Удивление Расселла вполне понятно: 40 Эридана B относится к относительно близким звёздам, и по наблюдаемому параллаксу можно достаточно точно определить расстояние до неё и, соответственно, светимость. Светимость 40 Эридана B оказалась аномально низкой для её спектрального класса — белые карлики образовали новую область на Г—Р диаграмме. Такое сочетание светимости, массы и температуры было непонятно и не находило объяснения в рамках стандартной модели строения звёзд главной последовательности, разработанной в 1920-х годах.
Высокая плотность белых карликов оставалась необъяснимой в рамках классической физики и астрономии и нашла объяснение лишь в рамках квантовой механики после появления статистики Ферми — Дирака. В 1926 году Фаулер в статье «Плотная материя» («On dense matter», Monthly Notices R. Astron. Soc. 87, 114—122) показал, что, в отличие от звёзд главной последовательности, для которых уравнение состояния основывается на модели идеального газа (стандартная модель Эддингтона), для белых карликов плотность и давление вещества определяются свойствами вырожденного электронного газа (ферми-газа).
Следующим этапом в объяснении природы белых карликов стали работы Якова Френкеля и Чандрасекара. В 1928 году Френкель указал, что для белых карликов должен существовать верхний предел массы, и в 1931 году Чандрасекар в работе «Максимальная масса идеального белого карлика» («The maximum mass of ideal white dwarfs», Astroph. J. 74, 81—82) показал, что существует верхний предел масс белых карликов, то есть эти звёзды с массой выше определённого предела неустойчивы (предел Чандрасекара) и должны коллапсировать.
Происхождение белых карликов
Решение Фаулера объяснило внутреннее строение белых карликов, но не прояснило механизм их происхождения. В объяснении генезиса белых карликов ключевую роль сыграли две идеи: мысль астронома Эрнста Эпика, что красные гиганты образуются из звёзд главной последовательности в результате выгорания ядерного горючего, и предположение астронома Василия Фесенкова, сделанное вскоре после Второй мировой войны, что звёзды главной последовательности должны терять массу, и такая потеря массы должна оказывать существенное влияние на эволюцию звёзд. Эти предположения полностью подтвердились.
Навигация
[0] Главная страница сообщений