Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Znaczna część gwiazd w toku swojej ewolucji zamienia się w białe karły, niezwykle gęste obiekty wielkości Ziemi o masie zbliżonej do masy Słońca. Teraz po raz pierwszy astronomowie zauważyli białego karła nagle zmieniającego jasność w bardzo krótkim czasie. Znajduje się on w układzie podwójnym w odległości około 1400 lat od Ziemi i pobiera materię materię z towarzyszącej mu gwiazdy.

Naukowcy zaobserwowali, że do spadków jasności badanego przez nich białego karła dochodzi w ciągu zaledwie 30 minut. Dotychczas w przypadku innych znanych białych karłów proces taki zajmował całe dni lub miesiące.

Na jasność karła wyciągającego materię z towarzyszącej mu gwiazdy wpływa dostępność tej materii. Zwykle jej przepływ jest mniej więcej stały, więc do spadków jasności dochodzi powoli. Jednak w wypadku karła w układzie TW Pictoris, spadki jasności i jej ponowne zwiększanie się, zachodzą niezwykle szybko. Naukowcy sądzą, że coś wpływa na dostawy materii do karła.

TW Pictoris składa się z białego karła otoczonego dyskiem akrecyjnym z helu i wodoru pochodzącego od towarzyszącej mu chłodniejszej gwiazdy. Uczeni z Durham University, korzystający z teleskopu kosmicznego TESS, którego głównym zadaniem jest szukanie planet podobnych do Ziemi, zauważyli szybkie zmiany jasności białego karła. Coś, czego nigdy wcześniej nie odkryto. Naukowcy sądzą, że przyczyną mogą być rekonfiguracje pola magnetycznego gwiazdy.

Gdy karzeł może swobodnie pochłaniać materię z dysku akrecyjnego, jego jasność jest wysoka. Jednak nagle jasność gwiazdy gwałtownie spada. Gdy się to dzieje, jej pole magnetyczne wiruje tak szybko, że pojawia się bariera odśrodkowa, która zatrzymuje opadanie materiału z dysku akrecyjnego. W tej fazie ilość materiału dostarczanego do białego karła jest regulowana przez wirujące pole magnetyczne. Po jakimś czasie cały system ponownie się „włącza” i jasność gwiazdy znowu rośnie.

Główny autor badań, doktor Simone Caringi z Centre for Extragalactic Astronomy na Durham Univeristy mówi, że zachowanie tego białego karła można porównać ze zjawiskiem obserwowanym w przypadku znacznie mniejszych gwiazd neutronowych. To może być ważny krok, ku lepszemu zrozumieniu procesu, w jaki sposób obiekty czerpią materię z dysku akrecyjnego oraz jaką rolę odgrywa w tym pole magnetyczne.

Jako, że białe karły są bardziej powszechne niż gwiazdy neutronowe, naukowcy mają nadzieję, że odkryją więcej przykładów takiego zachowania i lepiej zrozumieją proces samej akrecji.


« 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
      W jednym z laboratoriów na Imperial College London odtworzono wirujący dysk plazmy, z tych, jakie otaczają czarne dziury i tworzące się gwiazdy. Eksperyment pozwala lepiej modelować procesy, zachodzące w takich dyskach, a naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu dowiedzą się, jak rosną czarne dziury i powstają gwiazdy.
      Gdy materia zbliża się do czarnej dziury, jest rozgrzewana i staje się plazmą, czwartym stanem materii składającym się z naładowanych jonów i wolnych elektronów. Zaczyna też się obracać, tworząc dysk akrecyjny. W wyniku obrotu powstają siły odśrodkowe odrzucające plazmę na zewnątrz, jednak siły te równoważy grawitacja czarnej dziury.
      Naukowcy chcą poznać odpowiedź na pytanie, w jaki sposób czarna dziura rośnie, skoro materia – w formie plazmy – pozostaje na jej orbicie. Najbardziej rozpowszechniona teoria mówi, że niestabilności w polu magnetycznym plazmy prowadzą do pojawienia się tarcia, plazma traci energię i wpada do czarnej dziury.
      Dotychczas mechanizm ten badano za pomocą ciekłych wirujących metali. Za ich pomocą sprawdzano, co dzieje się, gdy pojawi się pole magnetyczne. Jednak metale te zamknięte są w rurach, co nie oddaje w pełni swobodnie poruszającej się plazmy.
      Doktor Vincente Valenzuela-Villaseca i jego zespół wykorzystali urządzenie Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) do stworzenia wirującego dysku plazmy. Za jego pomocą przyspieszyli osiem strumieni plazmy i doprowadzili do ich zderzenia, w wyniku czego powstała obracająca się kolumna plazmy. Odkryli, że im bliżej środka, tym plazma porusza się szybciej. To ważna cecha dysków akrecyjnych.
      MAGPIE generuje krótkie impulsy plazmy, przez co w utworzonym dysku dochodziło tylko do jednego obrotu. Jednak liczbę obrotów będzie można zwiększyć wydłużając czas trwania impulsów plazmy. Przy dłużej istniejących dyskach możliwe będzie też zastosowanie pól magnetycznych i zbadanie ich wpływu na plazmę. Zaczynamy badać dyski akrecyjne w nowy sposób, zarówno za pomocą Teleskopu Horyzontu Zdarzeń, jak i naszego eksperymentu. Pozwoli nam to przetestować różne teorie i sprawdzić, czy zgadzają się one z obserwacjami, mówi Valenzuela-Villaseca.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Physical Review Letters.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowy pracujący pod kierunkiem uczonych z University of Cambridge wykorzystał dwa teleskopy do bezpośredniego zmierzenia masy białego karła metodą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Specjaliści obserwowali, jak światło z odległej gwiazdy zagina się wokół karła LAWD 37. Po raz pierwszy udało się zaobserwować takie zjawisko w odniesieniu do izolowanej gwiazdy innej niż Słońce i po raz pierwszy zmierzono w ten sposób masę takiej gwiazdy.
      Białe karły powstają z gwiazd podobnych do Słońca po ustaniu w nich reakcji jądrowych. To niezwykle gęste obiekty składające się ze zdegenerowanej materii. LAWD 37 jest przedmiotem intensywnych badań. Znajduje się w odległości zaledwie 15 lat świetlnych od nas i powstał około 1,15 miliarda lat temu. Dzięki temu, że jest on tak blisko, mamy o nim dużo informacji. Brakowało nam pomiarów masy, mówi główny autor badań, doktor Peter McGill. Wraz z kolegami wykorzystał on Teleskopy Gaia i Hubble do przeprowadzenia pomiarów z wykorzystaniem przewidzianego przez Einsteina zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego.
      Einstein przewidział je w Ogólnej Teorii Względności stwierdzając, że gdy na tle odległej gwiazdy będzie przechodził masywny niewielkie obiekt, to docierające do nas światło z tej gwiazdy zostanie zagięte w wyniku oddziaływania grawitacyjnego tego obiektu. Efekt ten jako pierwsi potwierdzili w 1919 roku brytyjscy astronomowie, Arthur Eddington i Frank Dyson, podczas zaćmienia Słońca. Einstein sceptycznie odnosił się jednak do możliwości wykrycia go dla gwiazdy spoza Układu Słonecznego. Dopiero w 2017 roku udało się go potwierdzić dla znajdującego się w układzie podwójnym białego karła Stein 2051 b. Teraz po raz pierwszy zaobserwowano go dla pojedynczej gwiazdy spoza Układu Słonecznego.
      Zespół McGilla wykorzystał dane z Teleskopu Gaia do dokładnego ustawienia Teleskopu Hubble'a w odpowiednim miejscu i czasie. Pomiarów dokonano w listopadzie 2019 roku. Przez kolejne lata naukowcy zajmowali się wyizolowaniem światła odległej gwiazdy z całego tła. Efekt soczewkowania był bowiem bardzo słaby. Jak mówi McGill, to tak, jakby mierzyć długość widzianego z Ziemi samochodu znajdującego się na Księżycu. Efekt ten był 625 razy mniejszy niż zagięcie obserwowane w 1919 roku podczas zaćmienia. Gdy w końcu udało się wyizolować sygnał z soczewkowania, naukowcy byli w stanie stwierdzić, o ile – w wyniku zagięcia światła – pozornie zmieniła się pozycja gwiazdy w tle. Jako, że ta wielkość jest proporcjonalna do masy białego karła, naukowcy mogli obliczyć, że masa LAWD 37 wynosi 56% masy Słońca. Pomiary potwierdziły obecnie obowiązujące teorie odnośnie ewolucji białych karłów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół astronomów poinformował o odkryciu jednych z najgorętszych gwiazd we wszechświecie. Temperatura powierzchni każdej z 8 gwiazd wynosi ponad 100 000 stopni Celsjusza. Są więc one znacznie gorętsze niż Słońce.
      Autorzy badań przeanalizowali dane pochodzące z Southern African Large Telescope (SALT). Ten największy na Półkuli Południowej teleskop optyczny posiada heksagonalne zwierciadło o wymiarach 10x11 metrów. Naukowcy przeprowadzili przegląd danych pod kątem bogatych w hel karłów i odkryli niezwykle gorące białe karły oraz gwiazdy, które się wkrótce nimi staną. Temperatura powierzchni najbardziej gorącego z nich wynosi aż 180 000 stopni Celsjusza. Dla porównania, temperatura powierzchni Słońca to „zaledwie” 5500 stopni Celsjusza.
      Jedna ze zidentyfikowanych gwiazd znajduje się w centrum odkrytej właśnie mgławicy o średnicy 1 roku świetlnego. Dwie inne to gwiazdy zmienne. Wszystkie z gorących gwiazd znajdują sie na zaawansowanych etapach życia i zbliżają do końca etapu białch karłów. Ze względu na niezwykle wysoką temperaturę gwiazdy te są ponadstukrotnie jaśniejsze od Słońca, co jest niezwykłą cechą jak na białe karły.
      Białe karły to niewielkie gwiazdy, rozmiarów Ziemi, ale o olbrzymiej masie, porównywalnej z masą Słońca. To najbardziej gęste z gwiazd wciaż zawierających normalną materię. Z kolei gwiazdy, które mają stać się białymi karłami są od nich kilkukrotnie większe, szybko się kurczą i w ciągu kilku tysięcy lat zmienią się w białe karły.
      Gwiazdy o temperaturze powierzchni 100 000 stopni Celsjusza lub więcej są niezwykle rzadkie. Byliśmy bardzo zdziwieni, gdyż znaleźliśmy ich aż tak wiele. Nasze odkrycie pomoże w zrozumieniu ostatnich etapów ewolucji gwiazd, mówi Simon Jeffery z Armagh Observatory and Planetarium, który stał na czele grupy badawczej.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niemal połowa gwiazd Drogi Mlecznej to obiekty samotne, jak Słońce. Druga połowa zaś to gwiazdy znajdujące się w układach podwójnych lub większych. W układach takich gwiazdy mogą znajdować się na niezwykle ciasnych orbitach. I właśnie taki, rekordowo ciasny układ, znaleźli właśnie astronomowie z MIT.
      Nowo odkryty system, ZTF J1813+4251, to układ kataklizmiczny o rekordowo krótkim czasie obiegu gwiazd wokół siebie. Gwiazdy okrążają się w ciągu zaledwie... 51 minut.
      Układy kataklizmiczne, zwane też zmiennymi kataklizmicznymi, składają się z gwiazdy ciągu głównego (podobne do Słońca) oraz z białego karła. Powstają one, gdy dwie gwiazdy zbliżą się do siebie na tyle, że biały karzeł zaczyna wchłaniać materię z gwiazdy mu towarzyszącej. W trakcie tego procesu dochodzi do pojawiania się olbrzymich zmiennych błysków światła. Astronomowie, obserwujący przed wiekami te rozbłyski, sądzili, że są one skutkiem jakiegoś kataklizmu. Stąd nazwa tych układów.
      W przypadku ZTF J1813+4251, w przeciwieństwie do innych podobnych systemów, udało się wielokrotnie zaobserwować przesłonięcie jednej gwiazdy przez drugą, co dało astronomom okazję do dokładnych pomiarów właściwości obu gwiazd. Dzięki temu mogli przeprowadzić symulacje obecnego wyglądu systemu oraz tego, jak będzie ewoluował przez najbliższych kilkaset milionów lat. Z symulacji wynika, że gwiazda ciągu głównego okrąża białego karła i traci na jego rzecz olbrzymie ilości wodoru. Z czasem zostanie obdarta z materii i pozostanie z niej głównie gęste bogate w hel jądro. Za około 70 milionów lat gwiazdy tak bardzo zbliżą się do siebie, że będą okrążały się w ciągu zaledwie 18 minut. Później zaczną się od siebie oddalać.
      Symulacje to potwierdzenie hipotez, które wysunięto przed laty. Mówiły one, że gwiazdy z układach kataklizmicznych wchodzą z czasem na ultrakrótkie orbity. Tutaj mamy do czynienia z rzadkim przypadkiem, gdy przyłapaliśmy jeden z takich systemów w momencie zmiany z akrecji wodoru na akrecję helu, mówi Kevin Burdge z MIT. Przewidywano, że obiekty takie będą wchodziły na ultrakrótkie orbity i od dawna zastanawiano się, czy będą one na tyle krótkie, by pojawiły się fale grawitacyjne.
      Nowy układ został odkryty przez naukowców z MIT, Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics i innych instytucji w katalogu Zwicky Transient Facility (ZTF). Jest on tworzony w Palomar Observatory w Kalifornii. Umieszczony tam aparat fotograficzny przez lata wykonał ponad 1000 zdjęć każdej z ponad miliarda obserwowanych gwiazd, rejestrując w ten sposób zmiany ich jasności.
      Naukowcy przeanalizowali dane, szukając cech charakterystycznych systemów na ultrakrótkich orbitach, które mogłyby emitować olbrzymie rozbłyski światła oraz fale grawitacyjne. Stworzony przez Burdge'a algorytm wskazał na około milion gwiazd, które co mniej więcej godzinę prawdopodobnie emitowały rozbłyski. Następnie skupił się na rozbłyskach o szczególnych cechach. W ten sposób zauważył ZTF J1813+4251, układ, który znajduje się w odległości około 3000 lat świetlnych od Ziemi, w Gwiazdozbiorze Herkulesa.
      Burge i jego zespół rozpoczęli wówczas obserwacje za pomocą W.M. Keck Observatory na Hawajach i Gran Telescopio Canarias. Przekonali się, że znaleziony system daje wyjątkowo jasny sygnał. Dzięki temu możliwe były precyzyjne pomiary układu.
      ZTF J1813+4251 składa się prawdopodobnie z białego karła o rozmiarach 100-krotnie mniejszych niż Słońce i o połowie masy naszej gwiazdy. Towarzyszy mu gwiazda o masie i 1/10 rozmiarów Słońca. Obie gwiazdy okrążały się w ciągu 51 minut, ale coś tutaj nie pasowało.
      Ta druga gwiazda wyglądała jak Słońce, ale Słońce nie zmieści się na orbicie krótszej niż 8-godzinna, mówi Burdge. Wyjaśnieniem okazała się praca naukowa sprzed 30 lat autorstwa profesora MIT Saula Rappaporta. Przewidział on w niej, że układy o bardzo ciasnych orbitach mogą istnieć jako układy kataklizmiczne. Gdy biały karzeł pochłonie cały wodór z towarzyszącej mu gwiazdy podobne do Słońca, pozostaje gęste jądro z helu, które jest wystarczająco masywne, by martwa gwiazda znalazła się na ultrakrótkiej orbicie.
      ZTF J1813+4251 to układ kataklizmiczny, który znajduje się właśnie z momencie przejścia z gwiazdy wodorowej, w obiekt bogaty w hel. To szczególny układ. Mieliśmy olbrzymie szczęście, że zauważyliśmy system, który daje odpowiedź na ważne pytanie. To jedna z najpiękniejszych zmiennych kataklizmicznych, cieszy się Burdge.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie odkryli nowy typ eksplozji gwiazd – mikronową. Do tego typu eksplozji dochodzi na powierzchni niektórych gwiazd, a w ich wyniku w ciągu kilku godzin wypaleniu ulega nawet 20 x 1015 ton materiału tworzącego gwiazdę.
      Odkryliśmy zjawisko, które nazwaliśmy mikronową. Jego istnienie rzuca wyzwanie naszemu rozumieniu, w jaki sposób w gwiazdach dochodzi do eksplozji termojądrowych. Dotychczas sądziliśmy, że wiemy, jak to się dzieje. Jednak to odkrycie pokazuje, że eksplozje takie mogą powstawać w zupełnie nowy sposób, mówi Simone Scaringi z Durham University, który stał na czele zespołu badawczego.
      Mikronowe to potężne wydarzenia w małej skali. Niosą ze sobą znacznie mniej energii niż znane nam od wieków nowe. Oba typy eksplozji łączy rodzaj gwiazd, mają one bowiem miejsce na białych karłach. To martwe gwiazdy o masie podobnej do masy Słońca, ale średnicy Ziemi.
      Gdy biały karzeł występuje w układzie podwójnym, może wysysać materię swojego towarzysza. Gdy ta materia opada na bardzo gorącą powierzchnię białego karła dochodzi do eksplozji, w wyniku której atomy wodoru łączą się, tworząc atom helu. W nowych eksplozja termonuklearna ma miejsce na całej powierzchni gwiazdy. Takie powodują, że biały karzeł pali się i jasno świeci przez wiele tygodni, wyjaśnia współautorka badań, Nathalie Degenaar z Uniwersytetu w Amsterdamie.
      Z kolei mikronowe to podobne eksplozje, do których dochodzi w mniejszej skali. Trwają one zaledwie kilka lub kilkanaście godzin. Zarejestrowano je na niektórych białych karłach o bardzo silnym polu magnetycznym, które kieruje opadający na gwiazdę materiał w stronę jej biegunów. Po raz pierwszy obserwowaliśmy zlokalizowaną fuzję wodoru. Wodorowe paliwo zostaje uwięzione w pobliżu biegunów niektórych białych karłów i tylko tam dochodzi do fuzji, dodaje Paul Groot z Radbound University. To zaś prowadzi do mikroeksplozji o sile 1/1 000 000 nowych, stąd też nazwa mikronowa, wyjaśnia uczony.
      Odkrycie mikronowych to wyzwanie dla obecnego rozumienia gwiezdnych eksplozji. To pokazuje, jak dynamicznym miejscem jest wszechświat. Takie zjawiska mogą często występować, ale jako że trwają krótko, trudno jest je uchwycić, dodaje Scaingi.
      Naukowcy dokonali odkrycia przypadkiem, przeglądając dane z Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Odkryliśmy w nich coś niezwykłego. Jasny rozbłysk w paśmie optyczny, który trwał kilka godzin. Podczas dalszych poszukiwań znaleźliśmy kilkanaście podobnych sygnałów, mówią naukowcy. W danych z TESS znaleziono trzy mikronowe, z czego dwie miały miejsce na białych karłach. Potwierdzenie, że i w przypadku trzeciej eksplozji mieliśmy do czynienia z białym karłem, wymagało wykorzystania instrumentu X-shooter z Very Large Telescope. Dzięki niemu zidentyfikowano zaś kolejne mikronowe.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...