Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

W pobliżu białego karła znaleziono jądro planety

Recommended Posts

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 godzin temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Pozostało żelazna jądrą krążące wokół gwiazdy. Utrzymywane jest ono w całości nie tylko przez grawitację, ale przez potężne siły wewnętrzne

Potężne siły wewnętrzne? Pewnie chodzi o żelazowo-niklowe krasnoludki ;) 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Też mnie to zastanowiło. Ale zauważ że kawałek żelaza jaki czasem pewnie bierzesz do ręki utrzymywany jest razem nie przez grawitację tylko przez siły wewnętrzne :D

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, thikim napisał:

Ale zauważ że kawałek żelaza jaki czasem pewnie bierzesz do ręki utrzymywany jest razem nie przez grawitację tylko przez siły wewnętrzne

Bo na powierzchni ciśnienie jest małe i nie rozsmaruje sieci krystalicznej. Wystarczy kilka km głębiej spojrzeć gdzie najtwardsza skała robi się plastyczna pod wpływem nacisku. Dlatego przez Ziemię i przez takie gołe, żelazne jądro nie da się zrobić dziury "na wylot" bo od razu się zasklepi. Nie ma materiału który wygra z takim ciśnieniem

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By 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
    • By 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
    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Drodze Mlecznej mogą znajdować się tysiące „bomb", które tylko czekają, by eksplodować i stworzyć supernowe typu Ia. Najnowsze badania sugerują, że spowolnienie rotacji gwiazd może prowadzić do ich eksplozji.
      Jeszcze nie znaleźliśmy w Drodze Mlecznej żadnej z tych ‚bomb zegarowych', ale nasze badania wskazują, że źle szukaliśmy. Pokazują one, gdzie należy szukać gwiazd, z których powstaną supernowe - mówi Rosanne Di Stefano z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
      Di Stefano i jej zespół interesowali się szczególnie supernowymi Ia. Tego typu gwiazdy powstają, gdy dochodzi do destabilizacji białych karłów. Białe karły mają masę 1,4 Słońca. To tak zwany limit Chandrasekhara, po przekroczeniu którego karzeł eksploduje stając się supernową.
      Obecnie istnieją dwie teorie opisujące sposób, w jaki biały karzeł może przekroczyć ten limit. Pierwsza zakłada wyssanie masy z pobliskiej gwiazdy, druga mówi o kolizjach białych karłów. Większość uczonych skłania się ku pierwszej z hipotez.
      Jeśli jednak teoria ta byłaby prawdziwa, widzielibyśmy pewne sygnały, których u większości supernowych Ia nie obserwujemy. Na przykład powinniśmy wykryć w pobliżu miejsca eksplozji niewielkie ilości wodoru i helu. Miałyby one pochodzić z materii, której biały karzeł nie zdążył wchłonąć lub też z towarzyszącej mu gwiazdy, zniszczonej przez eksplozję. Jednak nie zauważono wspomnianych gazów. Szukano, równie bezskutecznie, towarzyszącej białemu karłowi gwiazdy.
      Di Stefano i jej zespół wpadli na inne wyjaśnienie zagadki. Gdy biały karzeł otrzymuje materię z zewnątrz, zaczyna obracać się coraz szybciej. Im więcej materii, tym szybszy ruch obrotowy, który utrzymuje gwiazdę mimo, że przekroczyła ona limit Chandrasekhara. Dopiero gdy dopływ masy zostaje przerwany, ruch obrotowy białego karła przestaje przyspieszać. Od tego momentu gwiazda powoli zwalnia. W końcu ruch ten nie jest w stanie zrównoważyć grawitacji i dochodzi do eksplozji gwiazdy.
      Pomiędzy momentem, w którym przerwany został dopływ materii, a eksplozją supernowej mogą minąć miliardy lat. To czas wystarczająco długi, by w tym czasie towarzysząca białemu karłowi gwiazda wyewoluowała w innego białego karła, a cała niewchłonięta materia rozproszyła się.
      Dotychczas oceniano, że w naszej galaktyce na każde tysiąclecie mamy do czynienia z trzema supernowymi Ia. Jeśli teoria Di Stefano jest prawdziwa, to oznacza, że w odległości kilku tysięcy lat świetlnych od Ziemi znajdują się dziesiątki gwiazd, które mogą stać się supernowymi.
      Odkrycie ich nie będzie łatwe, ale naukowcy wiedzą już, czego powinni szukać. Nie znamy w naszej galaktyce żadnego białego karła, który przekroczył limit Chandrasekhara, ale będziemy ich szukać - mówi holenderski astronom Rasmus Voss.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak informuje Królewskie Towarzystwo Astronomiczne chilijsko-brytyjski zespół astronomów znalazł "kamień z Rosetty" zimnych brązowych karłów (gwiazdy karłowate typu T). Uczeni pracujący pod kierunkiem Avrila Day-Jonesa z Universidad de Chile trafił na wyjątkowy układ gwiazd składający się z bardzo zimnego bogatego w metan brązowego karła oraz białego karła. Odkrycie to jest pierwszą wiarygodną wskazówką pozwalającą szacować wiek i masę brązowego karła.
      Gwiazdy wchodzące w skład układu mają niewielką masę i słabo na siebie oddziałują. Dzieli je odległość około 1/4 roku świetlnego.
      Metanowe karły są rozmiarów Jowisza, a temperatura ich powierzchni jest niższa niż 1000 stopni Celsjusza. Są one zbyt zimne, by doszło w nich do fuzji, wskutek czego ciągle się ochładzają i z czasem zanikają. Przeciwieństwem ich są białe karły czyli gwiazdy, które się wypaliły i pozostało z nich stygnące jądro. Odkrytemu właśnie układowi gwiazd nie towarzyszy mgławica planetarna, która powstaje wskutek oddzielenia się zewnętrznych warstw gwiazdy.
      Naukowcy mówią, że towarzystwo białego karła pozwoli na zbadanie wieku całego układu i będzie zasadniczym elementem, dzięki któremu dowiemy się więcej o fizyce bardzo zimnych gwiazd.
      Uczeni najpierw odkryli brązowego karłą i oznaczyli go jako LSPM 1457+0857. Obserwując go zauważyli, iż towarzyszy mu niebieski obiekt. Bliższe badania wykazały, że jest to biały karzeł. Gwiazdy oznaczono zatem jako LSPM 1459+0857 A i B.
      W przeszłości, jeszcze przed powstaniem białego karła, odległość pomiędzy obiema gwiazdami była mniejsza niż obecnie. Gdy jedna z nich stała się białym karłem, utrata przez nią masy zmniejszyła oddziaływanie grawitacyjne pomiędzy gwiazdami, zwiększając odległość pomiędzy nimi. Jednak wiek białego karła wskazuje, że takie systemy mogą przetrwać całe miliardy lat.
      Podwójne systemy podobne do tego dostarczają nam niezwykle ważnych informacji i pozwalają lepiej zrozumieć atmosferę i masę lekkich bardzo zimnych karłów oraz pobliskich planet. Fakt, że takie systemy mogą przetrwać miliardy lat daje nadzieję, iż w przyszłości znajdziemy ich więcej - mówi doktor Pinfield z University of Hertfordshire.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...