Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Niezwykła supernowa Keplera
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Śmierć gwiazdy musiała być tak gwałtowna, że powstały w jej wyniku pobliski biały karzeł wchłania obecnie materię zarówno z wewnętrznych, jak i zewnętrznych obszarów swojego układu planetarnego. Astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali białego karła pochłaniającego szczątki zarówno planet skalistych, jak i obiektów lodowych. Nigdy wcześniej nie widzieliśmy, by na powierzchnię białego karła jednocześnie opadały te oba typy obiektów. Mamy nadzieję, że dzięki temu lepiej zrozumiemy układy planetarne, które wciąż pozostają nienaruszone, stwierdził Ted Johnson z University of California Los Angeles (UCLA).
Badania dają naukowcom unikatową okazję do zbadania składu planet pozasłonecznych. Mimo,że znamy obecnie ponad 5000 egzoplanet, nasza wiedza o składzie wewnętrznym planety ogranicza się do Ziemi. Tymczasem w pochłanianych przez białego karła szczątkach naukowcy obserwują azot, tlen, magnez, krzem, żelazo i inne pierwiastki. Bardzo duża ilość żelaza sugeruje, że doszło do rozerwania planet skalistych, a biały karzeł wchłania szczątki ich żelaznych jąder. Z kolei niespodziewanie duża obecność azotu sugeruje obecność obiektów lodowych. Najbardziej pasuje do tego mieszanina w stosunku 2:1 materiału z planety podobnej do Merkurego z materiałem z komet. Dużo żelaza i zamrożonego azotu sugerują bardzo różne warunki formowania się planet. W Układzie Słonecznym nie znamy obiektu, który miałby taki skład, dodaje Johnson.
Odkrycie jest interesujące również z innego powodu. Uważa się bowiem, że niewielkie lodowe obiekty „nawodniły” suche skaliste planety Układu Słonecznego. Przed miliardami lat komety i asteroidy dostarczyły wodę na Ziemię, tworząc warunki do powstania życia. Skoro zaś teraz gwiazda, która zniszczyła swój układ planetarny, pochłania duże ilości lodu, może to oznaczać, że duże rezerwuary wody są czymś powszechnym w układach planetarnych. Życie, jakie znamy, wymaga skalistej planety bogatej w takie pierwiastki jak węgiel, tlen czy azot. Obfitość tych pierwiastków, jaką obserwujemy w przypadku tego białego karła, wskazuje na obecność zarówno obiektów skalistych jak i bogatych w pierwiastki lotne. To pierwszy taki przypadek wśród setek zbadanych białych karłów, dodaje profesor Benjamin Zuckerman z UCLA.
Teorie dotyczące ewolucji systemów planetarnych opisują m.in. to, co dzieje się, gdy czerwony olbrzym zmienia się w białego karła. Gwiazda gwałtownie traci zewnętrzne warstwy, dochodzi do dramatycznych zmian orbit planet. Obiekty, jak asteroidy czy planety karłowate, które znajdą się zbyt blisko umierającej gwiazdy, zostają przez nią wchłonięte. Najnowsze badania, w czasie których naukowcy przyglądają się białemu karłowi G238-44 położonemu zaledwie 86 lat świetlnych od Ziemi, dowodzą, że około 100 milionów lat po tym, jak gwiazda weszła w fazę białego karła, jest ona w stanie pochłaniać materiał z regionów odpowiadających pasowi asteroid i pasowi Kuipera w Układzie Słonecznym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Astronomowie z University of Wisconsin-Madison informują o prawdopodobnym znalezieniu nietkniętej olbrzymiej planety krążącej wokół białego karła. To sensacyjne odkrycie wskazuje, że planeta może przetrwać zniszczenie swojej gwiazdy.
Biały karzeł WD 1856 – który jest zaledwie o 40% większy od Ziemi – stanowi część układu potrójnego znajdującego się w odległości około 80 lat świetlnych od Ziemi. Odkryta właśnie planeta wielkości Jowisza, WD 1856 b, jest około 7-krotnie większa od swojej gwiazdy i obiega ją w ciągu zaledwie 34 godzin. W jakiś sposób WD 1856 b zdołała znaleźć się blisko białego karła i pozostać w jednym kawałku, mówi profesor Andrew Vanderburg. W procesie tworzenia się białego karła, pobliskie planety zostają zniszczone. Wszystko, co później znajdzie się zbyt blisko, zostaje zwykle rozerwane przez potężne oddziaływanie grawitacyjne białego karła. Musimy sobie odpowiedzieć na pytanie, jak to się stało, że WD 1856 b znajduje się tak blisko, a mimo to jej los nie potoczył się według jednego z tych scenariuszy.
Odkrycia niezwykłego systemu dokonano za pomocą teleskopów TESS i Spitzera. Znajduje się on w Gwiazdozbiorze Smoka. Planeta krąży tam wokół chłodnego Białego karła o średnicy zaledwie 18 000 kilometrów. Gwiazda może liczyć sobie nawet 10 miliardów lat i jest odległym członkiem układu potrójnego.
Gdy gwiazdy podobne do Słońca, a taki właśnie jest WD 1856, zużyją swoje paliwo, zaczynają zwiększać objętość stają się setki, a nawet tysiące razy większe niż wcześniej. Powstaje czerwony olbrzym, który wchłania i spopiela to, co znajduje się w jego sąsiedztwie. W końcu odrzuca on zewnętrzne warstwy, tracąc do 80% masy. Pozostaje gorące gęste jądro, biały karzeł. Gdyby planeta WD 1856 b znajdowała się w czasie procesu „puchnięcia” gwiazdy na swojej obecnej orbicie, musiałaby zostać przed nią wchłonięta. Jak wynika z obliczeń zespołu Vanderburga, by pozostać bezpieczną, musiałaby znajdować się co najmniej 50-krotnie dalej, niż obecnie.
Od dawna wiemy, że gdy rodzi się biały karzeł, niewielkie odległe obiekty, jak asteroidy czy komety, mogą być przyciągane przez gwiazdę. Zwykle są rozrywane przez jej silną grawitację i tworzą dysk wokół gwiazdy, mówi Siyi Xu z Gemini Observatory na Hawajach. Mieliśmy pewne dane mówiące, że i planety mogą odbywać taką podróż, jednak po raz pierwszy widzimy planetę, która przetrwała ją nietknięta.
Naukowcy nie potrafią na razie wyjaśnić obecności WD 1856 b tak blisko białego karła. Upewnili się za to, że obserwowany przez nich obiekt nie jest brązowym karłem.Obserwacje za pomocą różnych instrumentów wykazały, że nie emituje on własnego promieniowania, zatem najprawdopodobniej jest to duża planeta.
Odkrycie planety blisko białego karła skłoniło też naukowców do przeprowadzenia symulacji dla scenariusza, w którym planetą taka jest skalista i ma wielkość Ziemi. Okazało się, że mogłaby na niej istnieć woda w stanie ciekłym. To zaś oznacza, że skoro planeta jest w stanie przetrwać tworzenie się białego karła i może wokół niego krążyć, to jeśli pojawiłyby się na niej warunki korzystne dla życia, to mogłyby one trwać miliardy la dłużej, niż się obecnie zakłada. Dodatkowe obliczenia wykazały, że Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba będzie w stanie wykryć wodę i dwutlenek węgla w atmosferze takiej planety rejestrując zaledwie 5 jej przejść na tle gwiazdy macierzystej, a kombinację gazów mogących wskazywać na istnienie życia wykryje po zaledwie 25 przejściach.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dziwny biały karzeł podróżujący przez Drogę Mleczną może być pozostałością po „częściowej supernowej”, twierdzą autorzy badań opublikowanych niedawno na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gwiazda mknąca przez naszą galaktykę z prędkością 900 000 km/h od lat stanowi zagadkę dla naukowców. Wkrótce po jej odkryciu w 2015 roku zauważono, że ma ona niezwykłą atmosferę.
Wewnętrzna struktura białych karłów jest zwykle zbudowana z warstw. Jądra tych gwiazd składają się przeważnie z węgla oraz tlenu i są otoczone warstwą helu, a następnie warstwą wodoru. Astronomowie obserwujące białe karły zwykle widzą sam wodór, sam hel lub mieszaninę helu i węgla.
Tymczasem naukowcy badający białego karła SDSS J1240+6710, znajdującego się 1430 lat świetlnych od Ziemi stwierdzili ze zdumieniem, że jego atmosfera to zadziwiająca mieszanina tlenu, neonu, magnezu i krzemu. Gdy autorzy najnowszych badań, korzystając z Teleskopu Hubble'a, przyjrzeli się gwieździe bliżej, stwierdzili, że w jej atmosferze znajduje się też węgiel, sód i glin. Nigdy wcześniej nie stwierdzono takiego składu atmosfery białego karła. Co więcej SD J1240+6710 jest też wyjątkowo mało masywny. Ma on zaledwie około 40% masy Słońca.
Gdy odkryliśmy, że ten wyjątkowy biały karzeł ma małą masę i porusza się bardzo szybko, zaczęliśmy się zastanawiać, co się z nim stało w przeszłości, mówi główny autor badań, Boris Gansicke. Uczeni doszli do wniosku, że wszystkie niezwykłe właściwości gwiazdy można wyjaśnić „częściową supernową”.
Supernowe to najpotężniejsze eksplozje gwiazd. Może do nich dojść, gdy biały karzeł pobierze zbyt wiele masy od towarzyszącej jej gwiazdy. Cała ta dodatkowa masa ściska jądro białego karła, co prowadzi do wzrostu ciśnienia i temperatury. W końcu zostaje zapoczątkowana termonuklearna reakcja łańcuchowa, w wyniku której dochodzi do wybuchu, a ten rozrywa białego karła na strzępy.
Naukowcy zauważają, że pierwiastki obecne w atmosferze SDSS J1240+6710 mogą pochodzić z początku reakcji termojądrowej. Jednak zastanawiający jest tutaj brak pierwiastków takich jak żelazo, chrom, mangan czy nikiel. Te cięższe pierwiastki powstają z lżejszych. Ich brak sugeruje, że nasz biały karzeł przebył tylko część drogi do stania się supernową. Nie osiągnął temperatury i ciśnienie potrzebnego do wyprodukowania cięższych pierwiastków. To właśnie czyni tego karła wyjątkowym. Rozpoczęła się tam reakcja termojądrowa, ale zatrzymała się ona zanim powstały pierwiastki z grupy żelaza. To był krótki „epizod supernowej”, trwał kilka godzin, stwierdza Gansicke.
Z badań wynika, że SDSS J1240+6710 był małą gwiazdą w porównaniu do białych karłów, które zamieniają się w supernową. Jako taki mógł co najwyżej skończyć jako słaba supernowa typu Iax.
Dawniej astronomowie sądzili, że termojądrowa supernowa niszczy białego karła w całości. Jednak w ciągu ostatnich 10-15 lat dowiedzieliśmy się, że możliwe jest powstanie częściowej supernowej, po której pozostaje spalony biały karzeł. Eksplozja nie jest w tym przypadku na tyle silna, by zniszczyć gwiazdę, dodaje uczony.
Eksplozja taka odrzuciła SDSS J1240+6710 od jej towarzysza, powodując, że przemierza on przestrzeń kosmiczną z prędkością, z jaką krążył wokół towarzyszącej jej gwiazdy. Taki scenariusz wyjaśnia zarówno masę, skład jak i prędkość badanego białego karła.
Na podstawie masy i temperatury uczeni szacują, że do częściowej supernowej doszło przed około 40 milionami lat. Nie wiemy, jak wyglądał towarzysz SDSS J1240+6710, ale prawdopodobnie był on podobny do badanego karła.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Znamy scenariusz śmierci gwiazd, jednak znacznie trudniej jest odpowiedzieć na pytanie, co dzieje się z planetami krążącymi wokół umierającej gwiazdy, która kończy żywot jako biały karzeł.
W najnowszym numerze Science ukazał się artykuł grupy naukowców z University of Warwick, którzy pracowali pod kierunkiem Christophera Mansera. Informują oni o wynikach obserwacji białego karła SDSS J1228+1040. Gwiazda znajduje się w odległości 410 lat świetlnych od Ziemi i jest „zanieczyszczonym” białym karłem, co oznacza, że możemy wykryć ciężkie pierwiastki opadające na jej powierzchnię. Astronomowie sądzą, że pochodzą one z dysku gazu otaczającego gwiazdę. I, jak poinformowali, odkryli coś, co ich zdaniem jest pozostałościami planety.
To jak żelazne jądro większego obiektu, który utracił warstwy zewnętrzne. Skorupa i płaszcz zostały zdarte. Pozostało żelazna jądrą krążące wokół gwiazdy. Utrzymywane jest ono w całości nie tylko przez grawitację, ale przez potężne siły wewnętrzne, mówi Manser.
Szeroki na trzy miliony kilometrów dysk materiału otaczającego gwiazdę został odkryty przed kilkunastoma laty. Wówczas był to jeden z niewielu zanieczyszczonych białych karłów posiadających dysk.
Mimo, że przeprowadziliśmy obserwacje olbrzymiej liczby gwiazd i znamy tysiące planet pozasłonecznych, to znamy jeszcze tylko jedną gwiazdę, wokół której prawdopodobnie krąży pozostałość planety. To biały karzeł WD 1145+017, który był badany w 2015 roku. Szczątki planety okrążają go w ciągu 4,5 godziny. Wokół SDSS J1228+1040 jądro planety krąży w czasie około 2 godzin.
Badania obiektu towarzyszącego SDSS J1228+1040 wykazały, że ma ono około 600 kilometrów średnicy, a jego gęstość wynosi od 7,7 do 39 gramów na centymetr sześcienny. "Gęstość tego obiektu zgadza się z przewidywaną gęstością jąder planetarnych", mówi Luca Fossati z Austriackiej Akademii Nauk. "To ważne odkrycie. Potwierdza ono hipotezę, że dyski otaczające niektóre białe karły to pozostałości po planetach".
Jądro krąży w odległości zaledwie 500 000 kilometrów od gwiazdy. To niezwykle blisko. Większy i mniej gęsty obiekt już dawno zostałby rozerwany przez oddziaływania grawitacyjne białego karła. Krążące jądro obiega gwiazdę w ciągu 123 minut co czyni je najszybciej obiegającym gwiazdę znanym nam obiektem planetarnym.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of Warwick zdobyli pierwsze bezpośrednie dowody wskazujące, że białe karły – a taką gwiazdą stanie się Słońce po swej śmierci – ulegają krystalizacji, a na nieboskłon pełen jest takich olbrzymich kryształów.
Dokonane przez astronomów obserwacje wskazują, że jądra białych karłów są zbudowane z zestalonego tlenu i węgla, które przeszły przemianę fazową podobną do tej, jaką przechodzi woda zamieniająca się w lód. Proces odbywa się, oczywiście, w znacznie wyższej temperaturze. Ponadto krystalizacja spowalnia stygnięcie gwiazd, a to oznacza, że niektóre białe karły mogą być o miliardy lat starsze niż się obecnie przypuszcza.
Najnowszego odkrycia dokonał zespół doktora Piera-Emmanuela Tremblaya, który korzystał głównie z danych dostarczonych przez satelitę Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej.
Białe karły należą do najstarszych gwiazd we wszechświecie. Są bardzo użyteczne, gdyż astronomowie potrafią obliczać ich wiek, przez co można wykorzystywać je w roli kosmicznych zegarów do szacowania wieku pobliskich gwiazd.
Białe karły powstają po ustaniu reakcji jądrowych w gwiazdach o małej lub średniej masie. Gwiazdy o masie Słońca zamieniają się z czasem w białe karły węglowe lub węglowo-tlenowe.
Pier-Emmanuel Tremblay i jego zespól wybrali 15 000 białych karłów znajdujących się w odległości do około 300 lat świetlnych od Ziemi i przeanalizowali dane dotyczące ich jasności i koloru. Odkryli nadmiar gwiazd o specyficznej jasności i kolorze, których nie można było dopasować ani do grupy o tym samym wieku, ani masie. Gdy przyjrzeli się następnie modelom ewolucji gwiazd okazało się, że dobrze pasują one wysuniętej przed 50 laty hipotezy o możliwości krystalizacji białych karłów. Krystalizacja opóźnia stygnięcie gwiazdy i uczeni z Warwick wyliczyli, że niektóre z białych karłów mogą być nawet o 2 miliardy lat starsze, niż wynikałoby to z ich temperatury.
Wszystkie białe karły krystalizują w pewnym momencie swojej ewolucji. To oznacza, że w naszej galaktyce istnieją miliardy krystalicznych sfer. Samo Słońce stanie się skrystalizowanym białym karłem za około 10 miliardów lat, mówi Tremblay.
W jądrach białych karłów panuje niezwykle wysokie ciśnienie, przez co tworzący je gaz staje się cieczą. Gdy temperatura jądra spadnie do około 10 milionów stopni Celsjusza, rozpoczyna się proces krystalizacji.
Nie tylko zdobyliśmy dowody na energię wydzielaną w procesie krystalizacji, ale zauważyliśmy, że do wyjaśnienia tych zjawisk potrzeba przyjęcia znacznie większego uwalniania energii niż zakładano. Sądzimy, że dzieje się tak, gdyż najpierw krystalizuje tlen, który tonie w rdzeniu. To proces podobny do tworzenia się osadów na dnie rzek. Tonący tlen wypych w górę węgiel i to właśnie ten proces uwalnia dodatkową energię, mówi Tremblay.
Uczony dodaje, że teraz zyskaliśmy dodatkowe dane, które pozwolą lepiej ocenić wiek białych karłów oraz innych gwiazd. Dzięki precyzyjnym pomiarom rozumiemy budowę wnętrza białych karłów tak dobrze, jak nigdy wcześniej. Przed Gaią mieliśmy dokładne dane o odległości i jasności 100-200 białych karłów. Teraz mamy takie dane o 200 000 takich gwiazd.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.