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

Dziwaczny biały karzeł pędzący przez naszą galaktykę to pozostałość po częściowej supernowej

Recommended Posts

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

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
      Od 20 lat naukowcy obserwują w pobliżu Sagittariusa A* – centralnej czarnej dziury Drogi Mlecznej – tajemniczy szybko ewoluujący obiekt X7. Specjaliści zastanawiali się, czym on jest. Czy został wyciągnięty z większej pobliskiej struktury, czy jego niezwykły kształt to skutek oddziaływania wiatrów gwiazdowych, a może ukształtował go strumień cząstek z czarnej dziury? X7 ma masę 50-krotnie większa od masy Ziemi, a pełen obieg wokół czarnej dziury zajmie mu 170 lat.
      Po analizie danych z 20 lat astronomowie z UCLA Galactic Center Group oraz Keck Observatory uważają, że X7 może być chmurą pyłu i gazu wyrzuconą podczas zderzenia dwóch gwiazd. Z czasem chmura została rozciągnięta i jest powoli rozrywana przez siły pływowe czarnej dziury. Autorzy badań sądzą, że w ciągu najbliższych dekad dojdzie do rozpadu X7, a szczątki mogą zostać wciągnięte przez Sgr A*.
      Żaden obiekt w tym regionie nie podlega tak ekstremalnej ewolucji. Rozpoczęło się od kształtu przypominającego kometę i dlatego sądzono, że obiekt został ukształtowany przez wiatry gwiazdowe lub strumień cząstek z czarnej dziury. Jednak analiza danych pokazała, że obiekt stał się bardziej rozciągnięty. Coś musiało ustawić tę chmurę na takim konkretnym kursie i z tą orientacją, mówi Anna Ciurlo, główna autorka badań.
      Na podstawie trajektorii obiektu naukowcy obliczyli, że około 2036 roku chmura znajdzie się najbliżej czarnej dziury. Wówczas prawdopodobnie zacznie być przez nią wciągana i zniknie. Przewidujemy, że siły pływowe rozerwą X7 zanim w pełni obiegnie ona czarną dziurę, mówi współautor badań, profesor Mark Morris z UCLA.
      Niektóre cechy X7 są podobne do cech innych obiektów znajdujących się w pobliżu Sagittariusa A*. Te tak zwane obiekty G wyglądają jak chmury gazu, ale zachowują się jak gwiazdy. Jednak X7 podlega znacznie szybszej, bardziej dramatycznej ewolucji niż obiekty G. Znacznie bardziej przyspiesza też w kierunku czarnej dziury. Obecnie prędkość X7 wynosi około 1130 km/s.
      Badacze przypuszczają, że obiekt powstał z gazu i pyłu wyrzuconego podczas zderzenia dwóch gwiazd. Powstała w wyniku tego zderzenia gwiazda ukryta jest za powłoką pyłu oraz gazu i może odpowiadać opisowi obiektu G. A wyrzucony gaz utworzył X7, mówi Ciurlo. Uczona dodaje, że do połączeń gwiazd dochodzi często, szczególnie w pobliżu czarnych dziur.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach The Astrophysical Journal.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niedawne badania podważyły przekonanie, jakoby ziemskie kontynenty uformowały się wyłącznie w wyniku procesów zachodzących wewnątrz naszej planety. Teraz dowiadujemy się o odkryciu „rytmu produkcji” skorupy ziemskiej. Badania minerałów ujawniły, że co mniej więcej 200 milionów lat dochodzi do wzmożenia zmian zachodzących w skorupie ziemskiej, a okres ten jest zbieżny z przejściem Układu Słonecznego przez ramiona Drogi Mlecznej.
      Przed kilkoma tygodniami informowaliśmy, że zdaniem naukowców z australijskiego Curtin University ziemskie kontynentu uformowały się w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów. Teraz dowiadujemy się, że do zwiększonego bombardowania dochodzi co około 200 milionów lat. "Układ Słoneczny przemieszcza się pomiędzy spiralnymi ramionami Drogi Mlecznej co około 200 milionów lat. Badając wiek i sygnatury izotopowe minerałów z Kratonu Pilbara w Zachodniej Australii i Kratonu Północnoatlantyckiego na Grenlandii zauważyliśmy podobny rytm tworzenia się skorupy ziemskiej, który zbiega się z okresem, w jakim Układ Słoneczny przechodzi przez obszary o największym zagęszczeniu gwiazd", mówi profesor Chris Kirkland z Curtin University.
      Układ Słoneczny krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Okres obiegu wynosi około 230 milionów lat i nazywany jest rokiem galaktycznym. Łatwo więc wyliczyć, że gdy ostatni raz Słońce znajdowało się w tym samym miejscu galaktyki co obecnie, po Ziemi chodziły pierwsze dinozaury.
      Raz na jakiś czas – mniej więcej do 200 milionów lat – Układ Słoneczny trafia na bardziej gęste obszary galaktyki. Wtedy oddziaływanie grawitacyjne znajdujących się w pobliżu gwiazd może destabilizować Obłok Oorta i kierować znajdujące się tam planetoidy w stronę Słońca. A część z nich trafi w Ziemię.
      Obłok Oorta to hipotetyczna – bo jej istnienia wciąż nie udowodniono – pozostałość po formowaniu się Układu Słonecznego. Ma on składać się m.in. z pyłu i planetoid. Astronomowie sądzą, że wewnętrzne krawędzie Obłoku znajdują się w odległości od 2 do 5 tysięcy jednostek astronomicznych od Słońca, a krawędzie zewnętrzne położone są w odległości od 10 do 100 tysięcy j.a. Przypomnijmy, że 1 j.a. to średnia odległość pomiędzy Słońcem a Ziemią, a najdalej wysłany przez człowieka pojazd, sonda Voyager 1, znajduje się w odległości zaledwie 157,5 j.a. od Ziemi.
      Zwiększenie częstotliwości uderzeń komet w Ziemię mogło prowadzić do spotęgowania procesów topnienia powierzchni planety i zapoczątkować formowanie się kontynentów, mówi Kirkland. Powiązanie tworzenia się kontynentów, na których obecnie żyjemy, z podróżą Układu Słonecznego przez Drogę Mleczną rzuca całkowicie nowe światło na historię tworzenia się planety i jej miejsce w przestrzeni kosmicznej, dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 2010 roku świat astronomii obiegła sensacyjna wiadomość o odkryciu dwóch olbrzymich bąbli znajdujących się nad i pod centrum Drogi Mlecznej. Struktury zarejestrowane przez Fermi Gamma-ray Space Telescope i nazwane Bąblami Fermiego, mają wysokość po 25 000 lat świetlnych i prawdopodobnie liczą sobie zaledwie kilka milionów lat. Grupa amerykańskich naukowców opublikowała właśnie wyniki badań, z których wynika, że bąble – przynajmniej częściowo – pochodzą spoza naszej galaktyki.
      Spektroskopowe obserwacje bąbli Fermiego w zakresach fal radiowych, ultrafioletowych i optycznych pozwoliły nam na wykrycie licznych chmur gazu, znajdujących się prawdopodobnie wewnątrz bąbli. Chmury te nazywamy w tej pracy chmurami wysokich prędkości w bąblach Fermiego (FB HVC). Chociaż możliwe jest modelowanie kinematyki tych chmur z wykorzystaniem wiatru galaktycznego płynącego z centrum galaktyki, pochodzenie chmur jest nieznane, gdyż dotychczas mieliśmy niewiele informacji na temat ich zawartości metali, czytamy na łamach Nature Astronomy.
      Naukowcy wykazali, bazując na badaniach 12 FB HVC, że ich metaliczność wynosi od <20% do ok. 320% metaliczności słonecznej. To zaś każe poddać w wątpliwość przyjęte założenie, że wszystkie FB HVC pochodzą z centrum galaktyki. Uważamy, że FB HVC pochodzą zarówno z dysku, jak i z halo Drogi Mlecznej. A skoro tak, to część z tych chmur może mieć właściwości medium międzygalaktycznego, w które wchodzą bąble Fermiego, co w znaczący sposób zmienia naszą wiedzę o FB HVC, stwierdzają autorzy badań. W tym miejscu przypomnieć trzeba, że astronomowie nazywają metalami wszystkie pierwiastki cięższe od helu. Zatem miarą metaliczności określa się koncentrację pierwiastków innych niż wodór i hel względem ich koncentracji w Słońcu.
      Dlatego też naukowcy przyjrzeli się metaliczności chmur gazu w bąblach Fermiego. Jeśli jej poziom jest taki, jak otoczenia, można wnioskować, że chmury powstały z lokalnej materii. Jeśli jednak metaliczność nie pasuje do domniemanego źródła materii, trzeba wyjaśnić, skąd chmury pochodzą. Z badań wynika zaś, że przynajmniej część materii znajdującej się w bąblach Fermiego pochodzi z bardziej odległych miejsc niż centrum Drogi Mlecznej. Być może nawet z galaktycznego halo, chmury gazów otaczających galaktykę. Możliwości jest jednak wiele, a na ostateczne rozstrzygnięcie tej zagadki przyjdzie nam czekać wiele lat.

      « powrót do artykułu
    • By 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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Europejska Agencja Kosmiczna opublikowała najdokładniejszą mapę Drogi Mlecznej. Jej tworzenie to główny cel misji sondy Gaia, która od 9 lat pracuje w przestrzeni kosmicznej. Sonda krąży wokół punktu libracyjnego L2, tego samego, w pobliżu którego znajduje się Teleskop Webba.
      Udostępniony właśnie 3. zestaw danych z Gai zawiera nowe oraz poprawione informacje o niemal 2 miliardach gwiazd w naszej galaktyce. Znajdziemy tam nowe informacje o składzie chemicznym gwiazd, ich temperaturze, kolorze, masie, wieku i prędkości radialnej, czyli prędkości ich zbliżania się lub oddalania od sondy. Nowy katalog zawiera też informacje o masie i ewolucji 800 tys. gwiazd podwójnych, 156 tys. asteroid w Układzie Słonecznych, dane o 10 milionach gwiazd zmiennych oraz o milionach galaktyk i kwazarów poza Drogą Mleczną.
      Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło specjalistów jest zaobserwowanie przez Gaię trzęsień gwiazd. To niewielkie ruchy na powierzchni gwiazd, które zmieniają ich kształt. Gaia nie była projektowana do prowadzenia takich obserwacji, stąd zaskoczenie naukowców. To zresztą nie pierwsza niespodzianka.
      Gaia już wcześniej zarejestrowała pulsacje radialne gwiazd, podczas których zmieniały one swoją objętość, zachowując przy tym kształt. Teraz jednak mamy do czynienia z pulsacjami nieradiacyjnymi, które przypominają wielkie tsunami i prowadzą do zmiany kształtu gwiazd. Takie zjawiska są trudniejsze do zarejestrowania. Mimo to Gai udało się zaobserwować je w przypadku tysięcy gwiazd. Co interesujące, te silne nieradialne trzęsienia gwiazd zarejestrowano na gwiazdach, które – zgodnie z obecnie obowiązującymi teoriami – nie powinny doświadczać takich zjawisk. Gaja otwiera skarbnicę wiedzy dla astrosejsmologii masywnych gwiazd, stwierdził Conny Aerts z Uniwersytetu Katolickiego w Leuven.
      Skład gwiazd może nam wiele powiedzieć o miejscu, w którym powstały, i ich późniejszej wędrówce. Dzięki temu zaś możemy poznać historię Drogi Mlecznej. Najnowszy zestaw danych z Gai to największa mapa chemiczna Drogi Mlecznej przedstawiona w formie trójwymiarowej. Pokazuje ona zarówno bezpośrednie sąsiedztwo Układu Słonecznego jak i niewielkie galaktyki otaczające naszą.
      Podczas Wielkiego Wybuchu powstały tylko hel i wodór. Wszystkie cięższe pierwiastki – zwane przez astronomów „metalami” – powstały z czasem wewnątrz gwiazd. Gdy gwiazdy te umierały, uwalniały metale do gazu i pyłu w przestrzeni międzygwiezdnej. Z materii tej powstawały zaś kolejne gwiazdy. Tworzenie się i umieranie gwiazd prowadzi do powstania środowiska bardziej bogatego w metale. Zatem skład chemiczny gwiazd to rodzaj DNA, które zdradza wiele informacji o ich pochodzeniu.
      Gaia dostarcza nam informacji zarówno o gwiazdach ubogich w metale, jak i takich jak Słonce, które powstały ze materiału wzbogaconego w metale przez wcześniejsze pokolenia gwiazd. Dzięki temu wiemy, że gwiazdy bliższe centrum Drogi Mlecznej i jej płaszczyźnie zawierają więcej metali niż gwiazdy bardziej odległe. Nasza galaktyka to piękna mieszanina gwiazd. Ta różnorodność jest niezwykle ważna, gdyż opowiada nam historię tworzenia się Drogi Mlecznej. Pokazuje procesy migracji wewnątrz galaktyki oraz akrecji materiału z innych galaktyk. Pokazuje też, że nasze Słońce i my wraz z nim, należymy do ciągle zmieniającego się systemu stworzonego dzięki łączeniu się gwiazd i gazu o różnym pochodzeniu, mówi Alejandra Recio-Blanco z Observatoire de la Côte d’Azur.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...