Молодые звезды не обогащают космос металлами

"Все мы - звездная пыль", - гласит поговорка, и не без оснований, ведь почти все элементы, из которых мы состоим, родом из умирающих звезд. Но когда-нибудь это закончится.

При Большом взрыве возникли только два элемента: водород и гелий. Все остальные, существующие сегодня, образовались в звездах, а затем были выброшены в космос при их взрыве. Следующее поколение звезд собирало материал и добавляло свой и более тяжелые элементы. Таким образом в межгалактической среде продолжали накапливаться "металлы", как в астрономии называют все элементы, идущие за водородом и гелием.

Но вскоре этот процесс может навсегда прекратиться, утверждает команда, возглавляемая австралийскими астрономами Джулией Чинкеграна и Амандой Каракас (Университет Монаша).

"Наши модели суперметаллических звезд показывают, что они также раздуваются и превращаются в красные гиганты, а затем в белые карлики, но на этом этапе они уже не выбрасывают тяжелые элементы. Металлы оказываются запертыми в останках белого карлика".
Джулия Чинкеграна

Их моделирование показало, что даже небольшие изменения в элементном составе зарождающейся звезды оказывают значительное влияние на ее дальнейшую эволюцию. Звезды самого молодого поколения иногда содержат в семь раз больше металлов, чем Солнце.

Однако не стоит опасаться, что в формирующихся солнечных системах в ближайшем будущем закончится строительный материал для планет и живых существ. К тому же существует еще бесчисленное множество звезд среднего возраста, таких как наше Солнце, которые в обозримом будущем будут обогащать галактическую среду новыми металлами.

Возраст Солнца оценивается в четыре с половиной миллиарда лет. Пройдет еще шесть-семь миллиардов лет, прежде чем оно испустит свой последний вздох в виде расширяющегося газового облака.

Источник информации и фото: spektrum.de

Фрагмент сверхновой мчится по Млечному Пути

Остатки белого карлика были выброшены в космос во время его взрыва.

Наблюдения за одним из самых быстрых объектов в нашей галактике - LP 40-365 подтвердили, что это изобилующий металлами реликт сверхновой, белого карлика, взорвавшегося, "насытившись" поглощенным материалом своего ближайшего компаньона. В результате гравитационного взаимодействия пары, образовавшаяся сверхновая выбросила обе звезды в космос.

Солнце и большинство других звезд удерживаются в Млечном Пути гравитационным притяжением нашей галактики и вращаются вокруг ее центра. Но есть и исключения: быстро движущиеся звезды мчатся сквозь пространство с такой прытью, что могут ускользнуть от гравитационного притяжения нашей галактики. Одни из них обязаны своей скоростью взаимодействию с центральной черной дырой, другие были выброшены из бинарной системы взрывом сверхновой.

Астрономы Бостонского университета, возглавляемые Дж. Дж. Гермесом, более детально изучили один из этих мчащихся остатков взрыва. LP 40-365 имеет крайне низкую массу и напоминает очень маленький белый карлик, но имеет необычный состав. Его световой спектр показывает большое количество тяжелых элементов, таких как неон, кислород, магний и железо, при почти полном отсутствии водорода и гелия.

Поэтому еще в 2019 году астрономы заподозрили, что это не белый карлик, а своего рода сгоревший остаток сверхновой типа 1a. Такое явление возможно, когда белый карлик в бинарной системе становится слишком жадным: он забирает у своего партнера так много материи, что становится нестабильным и взрывается. Исследователи считают, что белый карлик в случае с LP 40-365 не был полностью уничтожен - его большой фрагмент был выброшен в космос.

Новые модели предполагают, что взрывами примерно 20 % сверхновых типа 1a в Пространство выбрасывается остаток. До сих пор доказательств этого не было, но новые данные наблюдений их предоставили. Хаббл и спутник НАСА TESS показали, что этот объект мчится через Млечный Путь с гигантской скоростью 850 км/с. Это подтверждает, что быстрая звезда не связана гравитацией галактики и вскоре ее покинет. Ее орбита позволяет также предположить, что LP 40-365 прибыл не из окрестностей центральной черной дыры.

 

Но самое главное, что кривые блеска двух телескопов показывают поразительные колебания яркости, повторяющиеся с интервалом примерно в 8,9 часа. Проще всего объяснить это вращением объекта, попеременно поворачивающего к нам то светлые, то темные участки поверхности, вызывая тем самым колебания. С помощью модели астрономы восстановили скорость вращения реликтов взорвавшегося белого карлика или его звезды-донора после взрыва сверхновой.

Выяснилось, что эта звезда после выброса вращается гораздо быстрее, чем LP 40-365. "Все донорские реликты с массой более 0,2 солнечной имеют периоды вращения менее одного часа - в любом случае, их скорость вращения гораздо больше, чем у объекта. Однако реликт взорвавшегося белого карлика тоже должен был бы вращаться быстрее, чем LP 40-365.

Тем не менее, астрономы считают последнее более вероятным. Они предполагают, что объект является остатком белого карлика, пережившего собственную сверхновую - по крайней мере, в виде фрагмента.

"Мы пока не можем полностью объяснить сочетание чрезвычайно высокой скорости и медленного вращения. Но еще менее вероятно, что звезда-донор - это LP 40-365".
Дж. Дж. Гермес

Команда Бостонского университета надеется, что будущие наблюдения позволят получить больше информации.

"Если мы поймем, что произошло с этой звездой, то сможем разгадать тайну других подобных звезд"
Оделия Путтерман, коллега Гермеса

Источник информации и фото: scinexx.de

Найдена экзотическая шестикратная система звезд

Астрономы, возглавляемые Брайаном Пауэллом (NASA), искали с помощью суперкомпьютера в данных космического телескопа TESS звезды, которые периодически меняют свою яркость. У них была цель: найти среди примерно 80 млн просмотренных звезд несколько систем, состоящих из затмевающих друг друга звездных пар.

Анализирующая программа обнаружила свыше 100 звездных систем, состоящих из трех или более звезд. Одна из них, система TIC 168789840 (TYC 7037-89-1), от которой до нас 1900 световых лет, оказалась особо редкой: периодическое уменьшение яркости кривых блеска позволяет сделать вывод, что ее шесть звезд обращаются вокруг друг друга.

Астрономы обнаружили настоящую редкость: звездную систему, состоящую из трех обращающихся вокруг друг друга двойных звезд Коллаж: © NASA / GSFC

«До открытия TIC 168789840 было всего 17 известных шестикратных звездных систем».
Команда Брайана Пауэлла

Недавно обнаруженная система состоит из двух внутренних пар звезд, A и C, которые вокруг друг друга обращаются приблизительно за четыре года. Внутри этих двойных систем звездным партнерам требуется на один оборот всего около полутора дней. Еще одна пара звезд обращается вокруг этого квартета примерно за 2000 лет.

Конфигурация TIC 168789840 Схема: © NASA

При таком расположении трех орбитальных пар TIC 168789840 напоминает шестикратную звездную систему, видимую невооруженным глазом в созвездии Близнецов. Кастор, «правая» голова Близнецов, также состоит из трех пар звезд.

Но даже среди редких шестикратных систем TIC 168789840 - первая звездная система такого типа, в которой все три пары звезд демонстрируют видимые транзиты. Двойные звезды ориентированы так, что при виде с Земли обе проходящие мимо друг друга затмевают своих партнеров.

«Это делает TIC 168789840 первой известной шестикратной системой, в которой есть три затменные двойные звезды».
Команда Брайана Пауэлла

Эти взаимные транзиты позволили астрономам более точно определить свойства шести звезд и выявить третью особенность TIC 168789840. Все три состоят из похожей на Солнце звезды с массой от 1,2 до 1,7 солнечных и меньшего, более холодного партнера, масса которого равна примерно половине солнечной.

«Три двойные звездные системы практически являются тройняшками».
Команда Брайана Пауэлла

Астрономы предполагают, что в первичном облаке вначале была пара из двух протозвезд. Это сегодняшние главные звезды пар A и C. Благодаря своей гравитации они захватили третью молодую звезду - сегодняшнюю главную звезду внешней пары B.

Связанная с этим гравитационная турбулентность затем привела к коллапсу остатков газового облака и создала из них три маленьких компаньона в окрестностях трех стартовых звезд. Так из исходной пары протозвезд возник тесный квартет, а из захваченной звезды - более удаленная двойная система B.

«Этот сценарий пока лишь теоретический, но он объясняет, как мог возникнуть внутренний, периодически затмевающийся квартет AC и почему внешняя пара вращается на том же уровне».
Команда Брайана Пауэлла

Источник: scinexx.de

591-я сверхскоростная звезда в Млечном Пути

Астрономы открыли 591-ю сверхскоростную звезду, мчащуюся сквозь Млечный Путь. Некоторые из этих недавно открытых звезд достаточно быстры, чтобы избежать гравитационного притяжения нашей галактики. Многие из них были выброшены в ореол из внутренних областей Млечного Пути, но треть - внегалактического происхождения.

Почти все звезды Млечного Пути удерживаются его гравитацией и вращаются вокруг его центра. Но есть исключения: так называемые сверхскоростные звезды, темп которых достаточно быстр, чтобы избежать гравитационного погружения в нашу галактику. Астрономы уже обнаружили их несколько сотен, в том числе множество голубых гигантов, а также двойную звезду и даже останки уже взорвавшихся звезд.

Теперь список известных сверхскоростных звезд одним махом вырос почти вдвое, поскольку астрономы, работающие с Иньби Ли из Национальной астрономической обсерватории в Пекине, обнаружили 591-ю из них в нашем Млечном Пути. Для своего поиска ученые применили данные двух телескопов: LAMOST в Китае и спутника Gaia - всего 10 млн звезд.

Используя данные телескопа Gaia, исследователи определили движение и скорость звезд, а высокое спектральное разрешение телескопа LAMOST предоставило дополнительную информацию о скорости и составе. Астрономы определили сверхбыструю 591-ю звезду, которая несется сквозь Млечный Путь на скорости более 445 км / сек.

«Количество обнаруженных нами высокоскоростных звезд вдвое превышает число, которое было известно до сего времени, и их общее количество больше 1000».
Иньби Ли

По расчетам моделей исследователи определили, что по крайней мере 43 из них достаточно быстры, чтобы не попасть под действие гравитации Млечного Пути. Согласно менее консервативной модели, даже 287 звезд могут иметь необходимую скорость убегания. Некоторые из них движутся также ретроградно - против направления вращения Млечного Пути.

Фото: © Xiao Kong/ NAOC

Но откуда взялись эти звезды? И что сделало их такими быстрыми? Как сообщают астрономы, большинство этих звезд движутся не в главной плоскости Млечного Пути, а, скорее, над или под ней. Большинство из них относятся к популяции звезд Гало, сферической плазменной оболочке нашей галактики.

Однако, исходя из состава 591-й звезды, исследователи пришли к выводу, что только около 14 % из них могли образоваться в гало: 15 % происходят из центра Галактики, 55 % - из ее звездного диска. Эти звезды могли быть выброшены сверхновыми в двойных звездных системах или при прохождении через массивную черную дыру.

Остальные рождены где-то в другом месте и только впоследствии были выброшены во внешнюю зону. Но есть и такие, которые прибыли не из Млечного Пути: 30 % обнаруженных звезд имеют внегалактическое происхождение. Они прибыли из соседних карликовых галактик, слившихся с Млечным путем или прошедших от него очень близко. Эти звезды сошли со своих орбит в нашей галактике и были сильно ускорены турбулентностью.

Хотя высокоскоростные звезды встречаются редко в нашей галактике, их уникальная кинематика может дать глубокое понимание многих аспектов Млечного Пути, начиная с ее центральной черной дыры и заканчивая далеким гало, считает Юджун Лу, коллега Ли. Поэтому исследование этих звезд может помочь выяснить историю и развитие Галактики.

Источник: scinexx.de

Нейтрино открыли в Солнце второй путь синтеза

Наше солнце - это гигантская термоядерная печь. Огромное давление солнечной гравитации и высокая температура, превышающая 15 миллионов градусов, заставляют внутри него плавиться ядра водорода, приблизительно 600 млн т которого каждую секунду превращается в гелий.

На Солнце большинство этих термоядерных реакций происходит за счет прямого слияния протонов. Этот так называемый протон-протонный синтез составляет около 99 процентов солнечного синтеза. Но еще в 1938 году физиками Гансом Бете и Карлом Фридрихом фон Вейцекером было независимо друг от друга предсказано, что в звездах должен существовать второй путь синтеза, катализируемый более тяжелыми элементами: углеродом, кислородом, азотом - так называемый цикл CNO.

Продемонстрировать эти процессы внутри Солнца помогли нейтрино. Это практически безмассовые частицы, которые выделяются как побочный продукт реакций синтеза. Каждую секунду сотни миллиардов таких солнечных нейтрино незаметно проходят через тело каждого из нас, поскольку они практически не вступают во взаимодействие с другим веществом. Обнаружить эти частицы можно только в детекторах, содержащих огромное количество воды, льда или другого вещества.

Внутри Солнца водород превращается в гелий несколькими способами Фото: SOHO / NASA & ESA

Если нейтрино сталкивается с атомом, это вызывает крошечную вспышку света, которая улавливается фотосенсорами. Затем по энергии и спектру этих световых сигналов ученые могут сделать выводы о свойствах нейтрино и их происхождении. Однако обнаружить солнечные нейтрино особенно сложно, потому что из-за низкой энергии их можно легко перепутать с нейтрино, высвобождающимися во время реакций радиоактивного распада.

Одной из систем, с помощью которых можно зафиксировать солнечные нейтрино, является подземный детектор Borexino в лаборатории Гран-Сассо. Ее ученым удалось в последние годы зарегистрировать их в протон-протонных столкновениях. Однако, чтобы обнаружить гораздо более редкие нейтрино из цикла CNO, пришлось разработать дополнительные этапы очистки и статистические методы фильтрации.

Теперь исследователям впервые удалось напрямую продемонстрировать второй цикл солнечного термоядерного синтеза. С помощью детектора нейтрино под итальянскими Альпами они обнаружили частицы, которые выделяются как побочный продукт цикла CNO. Это важный прорыв в исследованиях Солнца и астрофизике.

«Коллаборация Borexino показала результаты, которые представляют собой веху в физике нейтрино. Это грандиозное достижение приближает нас к полному пониманию нашего Солнца и образования массивных звезд».
Физик Габриэль Ореби Ганн, Калифорнийский университет, Беркли

Источник: wissenschaft.de

Как формируются диски вокруг юных протозвезд

Основные этапы формирования звезд и планет хорошо известны:

1. Плотное межзвездное облако разрушается под действием собственной гравитации.
2. Благодаря сохранению момента импульса образуются центральное ядро и протозвездный диск.
3. Примерно через 100 000 лет звезда становится достаточно плотной, чтобы зажечь в своем центре ядерный синтез и начать сиять, а в диске образовались планеты.

Но не все было ясно в деталях этого процесса, например, какова роль момента импульса в формировании диска или как околозвездный диск собирает большую часть своей массы?

Международная группа ученых под руководством Института внеземной физики им. Макса Планка обнаружила три самых молодых протозвездных источника в молекулярном облаке Персея. Эти источники расположены близко к краю плоскости неба, что позволяет изучать распределение скоростей плотного облака.

В молекулярном облаке Персея находится много молодых областей звездообразования Фото: Адам Блок и Сид Лич, Маунт-Леммон обсерватория

«Это первый случай, когда мы смогли проанализировать кинематику газа вокруг трех околозвездных дисков на ранних стадиях их формирования», - утверждает Хайме Пинеда, который руководил исследованием в MPE. Все системы соответствуют одной модели, что дало нам первое подтверждение того, что плотные облака вращаются не так, как твердое тело».
Хайме Пинеда (Jaime Pineda), руководитель исследования

Вращение твердого тела является простейшией гипотезой, описывающей газ в плотном облаке с фиксированной угловой скоростью при любом заданном радиусе. Модель, наилучшим образом описывающая все три системы, находится между теми, которые соответствуют вращению твердого тела и чистой турбулентности.

Кроме того, при сравнении этих наблюдений с предыдущими численными моделями становится ясно, что магнитные поля оказывать влияние на формировании этих дисков:

«Если включается магнитное поле, то обеспечивается не слишком быстрый коллапс и наблюдается совпадающее с ним вращение газа. Наши последние наблюдения дают нам верхний предел размеров дисков, которые полностью соответствуют предыдущим исследованиям».
Хайме Пинеда

В частности, удельный угловой момент падающего материала напрямую связан с возможным максимальным кеплеровским радиусом протозвездного диска. Предполагая, что звездная масса составляет около 5% массы нашего Солнца, ученые оценивают, что верхний предел кеплеровского диска составляет около 60 астрономических единиц или примерно в два раза больше нашей планетарной системы, что соответствует предыдущим оценкам. Поэтому большие диски (более 80 а. е.) не могут сформироваться в начале жизни звезды и стать причиной формирования планет.

В дальнейшем астрономы будут вести наблюдение за такими системами на разных этапах их развития и в разных средах, чтобы проверить, влияют ли они на конкретный профиль углового момента. Эти результаты могут затем включаться в численные модели или сравниваться с ними, чтобы лучше понять коэволюцию плотного ядра, образующего звезду, и планет, образующих околозвездный диск.

Источник: phys.org

Звезда Табби снова ведет себя странно

Когда в сентябре 2015 года астроном Йельского университета Табета Бояджян вместе с коллегами впервые обратила внимание на таинственное поведение звезды KIC 846852, странности тут же приписали инопланетянам.

Небесное тело, названное звездой Табби, вскоре продемонстрировало нерегулярные колебания яркости, которые сначала невозможно было объясненить известными астрономическими процессами. Даже серьезные астрономы размышляли о гигантских структурах внеземного разума, наподобие растущей сферы Дайсона, которые могли постоянно двигаться перед звездой и на какое-то время затемнять ее.

Удаление от Земли звезды KIC 846852, затмение которой на 22 % можно наблюдать в созвездии Лебедя, составляет около 1280 световых лет. В 2016 году команда Бенджамина Монте (Калифорнийский технологический институт) установила по данным космического телескопа Кеплер, что звезда спектрального класса F также постоянно теряла яркость. В предыдущие четыре года KIC 846852 потемнела на 3,5 %.

Звезда KIC 846852: слева в инфракрасном свете, справа - в ультрафиолетовом Фото: НАСА

Скорее пыль, чем инопланетяне

Многочисленные исследования скорее свидетельствуют, что колеблющаяся яркость звезды обусловлена ​​естественными астрофизическими процессами. В последнее время и команда, возглавляемая Табетой Бояджян, которая сейчас работает в Университете штата Луизиана, объявила космическую пыль наиболее вероятной причиной этого явления. Как сообщают исследователи в The Astrophysical Journal Letters, последние данные свидетельствуют о чрезвычайно тонкой пыли, по-разному поглощающей свет различных диапазонов спектра.

Не инопланетяне, а мелкая пыль стала виновницей странного поведения KIC 846852 Фото: НАСА

Последние новости о звезде Табби

Однако недавно Бояджян и ее коллеги заметили самое сильное внезапное потемнение звезды с момента завершения наблюдений Кеплера - с уменьшением яркости на 5 %. Это довольно необычно: если, например, перед звездой проходила бы экзопланета размером с Землю, это привело бы к затемнению на один процент; даже большие газовые планеты уменьшают количество излучаемого света не более чем на 1,5 %.

Снижение яркости началось 16 марта с 4-процентным затемнением, пока звезда не вернулась к прежним параметрам. 26 марта это явление повторилось, пишет Бояджян о звезде Табби в последних новостях своего блога: «Данные, собранные прошлой ночью Обсерваторией Лас Камбрз (TFN), показывают 5-процентное сокращение света». Позже это было подверждено Джоном Холом из AAVSO, американской ассоциации, занимающейся наблюдениями за переменными звездами.

График показывает быстро меняющуюся яркость KIC 846852 в течение последних нескольких дней Фото: Табета Бояджян

Многое остается неясным

Астрономам пока неясно, что это означает. Хотя ученые продолжают придерживаться гипотезы о тонкой космической пыли как наиболее правдоподобного объяснения тайны KIC-846852, многие вопросы остаются без ответа. Почему звезда ведет себя непредсказуемо? Почему пыль состоит из таких мелких частиц и откуда она вообще берется?

Сейчас звезда должна вернуться к своей обычной яркости. Однако данные, собранные 27 марта, по-прежнему указывают на снижение, составляющее около двух процентов.

Источник: derstandard.at

Звездная система, изменившаяся за десятилетия

Астрономы, изучающие уникальную бинарную звездную систему AR Scorpii, обнаружили, что за последнее десятилетие изменилась светимость системы. Новые доказательства подтверждают существующую теорию излучения энергии этой необычной звездой. AR Scorpii состоит из быстро вращающегося намагниченного белого карлика, таинственно взаимодействующего со своей звездой-спутником. Недавно было обнаружено, что светимость системы по шкале минут и часов выросла более чем вдвое. Однако изменения заметны и в масштабах десятилетий.

Исследователи из Университета Нотр-Дам проанализировали данные этой системы, собранные миссией K2  Кеплера в 2014 году, до того как звезда прославилась своей уникальностью. В поисках долгосрочных изменений кривой блеска данные AR Scorpii сравнили с архивными изображениями обследований неба, сделанными до 2004 года. Кривая блеска бинарной системы уникальна своим всплеском излучения каждые две минуты, а также большой вариацией яркости в течение примерно 3,5-часового орбитального периода двух звезд.

«Одна из моделей этой системы предсказывает долгосрочные изменения во взаимодействии двух звезд. Был неизвестен временной масштаб этих изменений - от 20 до 200 лет. Просмотрев на K2 и архивные данные, мы сумели показать, что, наряду с почасовыми изменениями, в системе существуют вариации, происходящие в течение десятилетий».
Питер Гарнавич, профессор и заведующий кафедрой физики астрофизики и космологии в Нотр-Дам

AR Scorpii состоит из быстро вращающегося намагниченного белого карлика, таинственно взаимодействующего со своей звездой-спутником Фото: М. Гарлик / Университет Уорвика, ЕКА / Хаббл

Белый карлик - очень плотный остаток звезды типа Солнца. Когда в ней иссякает энергия, гравитация сжимает ядро ​​примерно до размера Земли, но с массой, превышающей земную в 300 000 раз. Кусочек белого карлика размером с чайную ложку весит около 15 тонн. Сжатие звезды также может усиливать ее напряженность магнитного поля и скорость вращения.

Уникальная система прославилась в 2016 году, когда исследователи в Англии обнаружили, что AR Scorpii, считающийся одиночной звездой, оказался быстро меняющейся бинарной системой. Она примечательна тем, что скорость вращения белого карлика вокруг своей оси невероятно высока и вызывает вспышки светимости каждые две минуты. Их амплитуда изменяется в течение 3,5-часового орбитального периода, что не свойственно ни одной другой двойной карликовой системе.

«Мы обнаружили, что 12 лет назад максимальная светимость AR Scorpii появилась чуть позже на его орбите, чем сейчас. Это не раскрыло тайну, однако, стало еще одним кусочком пазла, которым является AR Scorpii».
Колин Литтлфилд, научный сотрудник

Команда в Нотр-Даме наблюдает за системой с помощью телескопа Сары Л. Кризманиха в Иорданском научном зале университета и планирует опубликовать эти результаты в предстоящей статье.

Источник: phys.org

В Млечном Пути 100 млрд коричневых карликов

Коричневые карлики встречаются в Космосе гораздо чаще, чем считалось ранее. В одном нашем Млечном Пути их может оказаться 50-100 миллиардов. Астрономы вычислили на основе наблюдений в звездных яслях: из десяти звезд образуется от двух до пяти коричневых карликов.

Это, очевидно, не просто исключение или «глюк» в формировании звезд. Коричневый карлик рождается, когда материи протозвезды недостаточно, чтобы внутри него начался ядерный синтез. Вблизи нас астрономы отследили несколько таких объектов. Один оказался с водными облаками в газовой оболочке, а на другом преобладают даже минусовые температуры. У ряда коричневых карликов могут быть условия, подходящие для жизни и сопутствующие планеты.

Однако было неизвестно, как часто такие тела  возникают при звездообразовании. В 2016 году астрономов удивило наблюдение в Туманности Ориона: там в звездных яслях они нашли в десять раз больше молодых коричневых карликов, чем ожидали. Но чем это было: просто особенностью туманности Ориона или правилом?

Ответ смогли дать Коралька Музиц (Koraljka Muzic) и его коллеги по Лиссабонскому университету. В поисках коричневых карликов они изучили звездные ясли RCW38, находящиеся на удалении 5500 световых лет. Там возникает особенно много недолговечных массивных звезд, а условия не похожи на другие места звездообразования, такие как в туманности Ориона.

Звездная колыбель RCW38: инфракрасное изображение с увеличенными фотографиями некоторых обнаруженных там молодых коричневых карликов Фото: Коралька Музиц и др.

Оказалось, что коричневые карлики попадаются в вышеуказанной звездной колыбели гораздо чаще, чем считалось: в соотношении со звездами чуть более 2:1.

«Это значит, что на каждые десять звезд малой массы образуется от двух до пяти коричневых карликов».
Коралька Музиц

Доля коричневых карликов в них соответствует той, которая ранее наблюдалась и в других, иногда очень разных, областях формирования звезд. Астрономы делают вывод: видимо, нет разницы, насколько много объектов в звездной колыбели или какие звезды там возникают - массивные или с малой массой.

«Независимо от того, как выглядит колыбель, коричневые карлики, вероятно, частое явление. Это свидетельствует о том, что там большое количество коричневых карликов. Поскольку эти тела сами не светятся и чаще малы, большинство из них просто еще не обнаружены».
Соавтор работы Александр Шольц (Alexander Scholz), университет Сент-Эндрюс

В Млечном Пути, возможно, присутствует 50-100 млрд коричневых карликов, то есть около половины числа остальных звезд Галактики. Как отмечают исследователи, они принимали в расчет только крупные тела, обладающие как минимум 0,03 солнечной массы, но рассчитывают, что есть много более мелких коричневых карликов, похожих на планеты.

Источник: scinexx.de

Где скрывается железо от взрывов сверхновых?

Раньше астрофизики считали, что мелкие зерна железа образуются в облаках от взрывов сверхновых. Новые расчеты предполагают, что это неверно. Поэтому возникает вопрос, где прячется железо, образовавшееся при взрывах сверхновых.

Если поблизости от нас происходят мощные взрывы сверхновых с выделением большого количества железа, то при спектроскопии облака взрыва там его оказывается меньше, чем ожидалось. До настоящего времени считалось, что после охлаждения облака взрыва железо выпадает мелкими частицами и спектрально не определяется.

Эксперимент в условиях микрогравитации

Японская группа исследователелей, возглавляемая Юки Кимурой (Yuki Kimura) из Университета Хоккайдо в Саппоро, занялась решением этого вопроса с помощью экспериментов в условиях микрогравитации. Астрономы пришли к выводу: крайне маловероятно, что в облаках от взрывов сверхновых образуются зерна чистого железа.

Остаток сверхновой RCW 103 содержит медленный пульсар
Фото: © NASA/CXC/Университет Амстердама/N.Rea и др.

Предыдущие модели конденсации металлического железа из газовой фазы предполагали: если атомы железа соприкасаются в газовом облаке, то они практически навсегда прилипают друг к другу.

Ракета японского космического агентства JAXA

Этому противоречат результаты, которые получили исследователи с помощью эксперимента на борту ракеты высотного зондирования японского космического агентства JAXA. По их данным, это происходит только при каждом сто тысячном столкновении, поэтому образование более крупных соединений атомов железа в газовых облаках маловероятно.

Японская высотная зондирующая ракета типа S-520
Фото: © Yuki Kimura / JAXA

Однако известно, что при взрывах сверхновых типа Ia должно высвобождаться особенно большое количество железа. Такие сверхновые возникают в тесных двойных системах, где превратившаяся в белый карлик звезда вытягивает из своего компаньона все больше материи, пока наконец критическая масса не превысит солнечную приблизительно на 1,4. Тогда накачавшийся веществом соседа белый карлик не сможет больше выдерживать давление и температурные условия. В нем резко начинаются ядерные реакции синтеза, вся звезда взрывается, полностью превращаясь в излучение и горячий газ с высоким содержанием железа. Но где оно прячется?

Исследователи, возглавляемые Кимурой, полагают, что железо оседает на уже существующие пылинки из силикатов и углерода и таким путем исчезает из газовой фазы. Дальнейшие эксперименты должны прояснить, как ведет себя это железо в газовой фазе остатков сверхновых и какие из этого вытекают последствия для образования будущих звезд и планет.

Источник: spektrum.de

Рост и падение пылевой оболочки V339 Дельфина

Команда астрономов, возглавляемая Анерином Эвансом (Aneurin Evans), Кильский университет, Великобритания, наблюдала за классической новой звездой V339 Дельфина (кратко: V339 Del) и заметила некоторые специфические изменения в ее пылевой оболочке. Результаты наблюдений представлены в статье, вышедшей 19.12.2016 на сайте arxiv.org.

Открытая в августе 2013 года, V339 Дельфина - яркая новая звезда, получившая название по имени своего созвездия - Дельфин.

Это первая Нова, при наблюдениях за которой было получено прямое доказательство поступления лития в межзвездную среду из астрономического объекта. Интересно, что последующие наблюдения за V339 Дельфина показали, что через месяц после ее открытия в этой новой звезде началось образование пыли.

Чтобы лучше понять процесс образования пыли в V339 Дельфина, Эванс и его коллеги проанализировали наборы данных, предоставленных рядом обсерваторий и телескопов. Собранные в течение двух лет наблюдений, они позволили исследователям выделить очевидный рост и снижение массы и радиуса пылинок вокруг этого звездного остатка.

ИК-спектры V339 Del получены IRTF Фото. Эванс и др.

Группа отметила, что быстрое образование пыли происходит примерно на 34-й день наблюдений, а после этого начинает преобладать ее инфракрасное излучение. Они также обнаружили, что эта графитовая пыль имела на тот момент температуру конденсации +1480 К.

Согласно этому документу, образовавшаяся пылевая оболочка имела массу около пяти миллиардных массы Солнца, а зерна выросли до размера нескольких микрометров. Далее размер и масса зерен быстро увеличивались, а температура снизлась примерно до 1000 К, достигнув максимума приблизительно через 100 дней после извержения, и, наконец, после этого пика резко упала.

Исследователи искали наиболее правдоподобное объяснение для наблюдаемого роста и падения пылевой оболочки V339 Дельфина. По их мнению, это изменение, скорее всего, вызвано зарядкой пылинок рентгеновским излучением.

Авторы статьи исключают также возможность разрушения пылинок из-за испарения графитовых зерен, так как температура для этого была слишком низкой.

Источник: arxiv.org

Незначительные слияния - источник звездообразования

Незначительные слияния галактик являются основными факторами формирования звезд.

По данным Sky Survey Sloan Digital, около половины звезд в локальной Вселенной возникает в результате незначительных слияний (minor mergers) галактик. При наблюдениях за участком неба Stripe 82 неоднократно получались высококачественные изображения спиральных галактик. Об изменении их форм, вызванном взаимодействием с самыми мелкими соседями и свидетельствующем о росте звездообразования, говорится в исследовании, представленном на Национальном собрании астрономии в университете Ноттингема.

Гравитация, вездесущая сила притяжения, пронизывающая нашу Вселенную и сталкивающая галактики, является важным фактором их формирования. Эти столкновения могут влиять на различные свойства:

• вызывать слияние и сильное звездообразование в этих галактиках;
• увеличивать массы их черных дыр;
• значительно изменять внутреннюю структуру галактик.

Наша классическая парадигма часто предполагала, что слияния между равными по массе предшественниками ('крупные' слияния) имеют наиболее преобразующее влияние на галактик. Тем не менее, такие события редки. Гораздо более распространенными являются слияния между массивными галактиками и малыми спутниками ('незначительные' слияния), так как небольшие галактики намного превосходят численностью их более массивные аналоги, а гравитация обеспечивает постоянные бомбардировки этих больших галактик мелкими компаньонами.

Спиральная галактика NGC 7714, форма которой была сильно искажена при тесном взаимодействии с соседней галактикой, снята космическим телескопом Хаббл. Такое незначительное слияние вызывает взрыв звездообразования - рождение около половины всех новых звезд в локальной Вселенной Фото: Королевское астрономическое общество (RAS)

Крупные слияния более яркие зрелищные, их легче изучать, а незначительные требует больших усилий, предполагают 'глубину', то есть отображение с большой выдержкой, обнаруживающей слабые приливные свойства, которые являются признаками незначительных слияний.

В последнее время накапливаются косвенные доказательства того, что незначительные слияния действительно являются важными факторами эволюции галактик: например, наблюдаемый рост размера галактик в течение последних 10-12 миллиардов лет происходит, вероятно, из-за повторных незначительных слияний. Это первое исследование, использующее большую выдержку изображений для количественной оценки звездообразования в соседних областях Вселенной, вероятно, вызванного процессом незначительного слияния.

"Результаты поразительны. Чуть более половины космического бюджета звездообразования непосредственно обусловлено незначительными слияниями. Другими словами, если бы этот процесс не произошел, то галактики в сегодняшней Вселенной были бы, по крайней мере, вдвое менее массивными".
Доктор Сугэта Кэвирэдж (Sugata Kaviraj), ведущий автор работы, Университет Хартфордшира

Без глубокого изучения процесса незначительных слияний наше понимание эволюции галактик останется неполным, считает исследователь.

Источник: ras.org.uk

Скрытые коричневые карлики в окрестностях Солнца

Значительная асимметрия распространения указывает на большое количество скрытых объектов.

Считалось, что окрестности Солнца и существующие там коричневые карлики прекрасно изучены. Однако Габриэлю Бихайну (Gabriel Bihain) и Ральфу-Дитеру Шольцу (Ralf-Dieter Scholz), Институт астрофизики Лейбница, Потсдам, удалось заметить асимметрию распространения объектов, которая заставила их усомниться в общепринятых представлениях.

Для лучшего понимания процесса образования звезд, а также их движения в Галактике очень важно знать фактическое число коричневых карликов в разных областях неба. Коричневые карлики являются своего рода связующим звеном звезд и планет. Благодаря малой массе (приблизительно менее семи процентов солнечной) они не могут создать внутри давление и температуры, достаточные для синтеза гелия из водорода.

Распределение известных близлежащих коричневых карликов в инфракрасном свете. Стрелка указывает направление вращения Млечного Пути, линия разделяет два небесных полушария Фото: AIP/2MASS

Бихайн и Шольц рассмотрели под новым углом распределение известных коричневых карликов. Удивительно, но они обнаружили значительную асимметрию, которая значительно отличается от привычного распределения звезд.

"Известные близлежащие коричневые карлики я проецировал на плоскость Галактики и заметил: половина неба почти пуста! Это был совершенно неожиданный результат, потому что мы представляем себе окрестности, которые должны выглядеть равномерно".
Габриэль Бихайн

Пустая область при взгляде с Земли в значительной степени перекрывается северной частью неба.

Исследователи предполагают, что существует еще множество коричневых карликов, которые заполняют найденный ими пробел. Если это предположение окажется верным, то звездообразование в соотношении 1:4 (один коричневый карлик на четыре звезды) значительно чаще не подтверждается, чем считалось ранее. В любом случае, устоявшаяся картина окрестностей Солнца и характеристики популяции коричневых карликов должны быть в целом пересмотрены.

"Вполне вероятно, что рядом с обычными коричневыми карликами в данных наблюдений скрываются и другие объекты, обладающие еще меньшей планетарной массой. Так что, безусловно, стоит еще раз заново прочесать существующие и будущие данные".
Ральф-Дитер Шольц.

Источник: Astronomy & Astrophysics

Когда нейтронная звезда становится черной дырой?

Франкфуртские астрофизики нашли для нейтронной звезды формулу максимальной массы.

Остатки сгоревших звезд, получившие название "нейтронные звезды", считаются самыми компактными объектами Вселенной. Их сильное гравитационное поле неизбежно притягивает все больше массы. Но этот процесс имеет свои пределы.

Нейтронные звезды и черные дыры

Нейтронная звезда по достижении критической массы коллапсирует и становится черной дырой. Десятилетиями оставался открытым вопрос, какова максимальная величина такой массы. Астрофизики университета Гете нашли для нее простую формулу.

Чтобы отсрочить коллапс, нейтронные звезды могут начать вращаться. Центробежная сила способна компенсировать еще довольно долго возрастающую силу тяготения. Чем быстрее при этом вращается звезда, тем больше массы она накапливает, пока в итоге не распадается. Поэтому максимально возможная масса при наиболее быстром вращении и является абсолютным верхним пределом массы нейтронной звезды.

Предельная масса нейтронной звезды

Моделирование гравитационных волн от разрушающейся нейтронной звезды Фото: Лучано Реццола

Рассчитать эту массу по основным свойствам невозможно, так как неизвестно уравнение состояния, которое дает информацию о температуре и давлении элементов в звезде. Однако астрофизики университета Гете нашли элегантное решение этой проблемы: можно получить максимальную массу вращающейся нейтронной звезды по максимальной массе соответствующей невращающейся конфигурации.

"Удивительно, что такую сложную систему, как вращающаяся нейтронная звезда, можно описать столь простым соотношением. Нам известно сейчас, что нейтронная звезда при самом быстром вращении может добавить не больше 20 % своей максимальной невращающейся массы".
Лучано Реццола (Luciano Rezzolla), профессор теоретической астрофизики Университета Гете

Ученые рассчитали десятки тысяч моделей нейтронных звезд. Решающим для их открытия стал правильно выбранный ракурс, под которым они рассматривали данные: был найден стандарт, благодаря которому можно описывать нейтронные звезды универсальным способом, независимо от их уравнения состояния.

"Результат был прямо у нас под носом, мы должны были лишь выбрать правильную перспективу, чтобы увидеть его".
Козима Брой (Cosima Breu), студентка магистратуры Института теоретической физики, сделавшая анализ в рамках своей дипломной работы.

Универсальное отношение максимальной массы - это часть более широкого класса универсальных отношений, которые недавно были открыты для нейтронных звезд. Козима Брой и Лучано Реццола нашли также упрощенную форму момента инерции в зависимости от компактности вращающейся нейтронной звезды. Как только удастся экспериментально измерить момент инерции двойных пульсаров, новый метод поможет точно определить радиус (до 10 % или меньше).

Простой, но фундаментальный результат открывает возможность в будущем отыскать более универсальные отношения вращающихся звезд.

"Мы надеемся найти еще больше подобных интересных результатов при изучении довольно неисследованной области различно вращающихся нейтронных звезд. У этих звезд масса в центре вращается быстрее, чем на поверхности".
Лучано Реццола

Источник: Университет Гете

Следы взрывов сверхновых на океанском дне Земли

Исследователи обнаружили на океанском дне доказательства взрывов сверхновых, которые, должно быть, происходили относительно близко к Земле всего лишь полтора миллиона лет назад

Последний час массивной звезды - весьма захватывающее зрелище. В момент гигантского взрыва, происходящего вслед за распадом ее центра, светимость на короткое время возрастает в миллионы и миллиарды раз, и лишь затем звезду разрывает массивной ударной волной. Такие сверхновые звезды - настоящие сеятели звезд: они катапультируют в Пространство большое количество тяжелых элементов.

Много десятилетий исследователи пытались разгадать, были ли в прошлом сверхновые, рождавшиеся вблизи Солнечной системы, как они влияли на Землю и не могли ли они вызвать массовые вымирания. Две международные группы исследователей пишут в сообщении, вышедшем в Nature, о новых подробных доказательствах звездных взрывов сверхновых в наших ближайших космических окрестностях.

Художественное изображение сверхновой, яркой, как целые галактики Иллюстрация: Greg Stewart / SLAC

Команде, возглавляемой австрийским ученым Антоном Вальнером (Anton Wallner), Австралийский национальный университет, удалось доказать следы нескольких сверхновых на морском дне Тихого океана, Южной Атлантики и Индийского океана. Это стало возможным благодаря нестабильности изотопа железа 60Fe, который был найден в глубоководных пробах, датированных 1,5-3,2 и 6,5-8,7 млн ​​лет и имеет период полураспада 2,6 млн лет. Естественным образом на Земле он практически не возникает. Изотопные сигналы этих периодов позволяют сделать вывод о нескольких сверхновых на расстоянии приблизительно 300 световых лет.

Вторая группа во главе с Дитером Брайтшвертом (Dieter Breitschwerdt), Технический университет, Берлин, смогла реконструировать с помощью изотопного анализа и расчетов моделирования, когда и где точно произошли ближайшие взрывы сверхновых. По их результатам, в последние 15 млн лет было около 16 взрывов сверхновых, что привело к появлению так называемого Локального пузыря, почти свободной от пыли области в межзвездной среде вблизи Солнца. Около половины измеренного 60Fe приходится только на два события, которые произошли в нынешних созвездиях Весов и Вольфа около 2,3 и 1,5 млн лет назад.

Последствия этих взрывов для нашей планеты неясны, но массовых вымираний, причинами которых они стали, не происходило.

"Они были, к счастью, достаточно далеко, чтобы оказать прямое влияние на органическую жизнь на Земле".
Антон Вальнер

Источник: nature.com

Физики обнаружили редкий коричневый карлик

Команда, возглавляемая Джастином Креппом (Justin Crepp), открыла HD 4747 B - редкий коричневый карлик. Он будет служить астрофизикам для проверки теоретических моделей массы, возраста и металличности.

Группа Джастина Креппа и Фрэнка М. Фреймана (Frank M. Freimann), доцента физики Университета Нотр-Дам, обнаружила редкий коричневый карлик, слабый объект со свойствами звезды и планеты, и определила его массу, возраст и основной состав, которые могут быть использованы как "точка отсчета" для изучения этих неуловимых объектов.

Как полагают ученые, коричневые карлики - звезды, в которых процесс формирования был прерван еще до накопления достаточной массы и давления ядра, достаточных для начала процесса ядерного синтеза, высвобождающего энергию в виде света. Этот промежуточный продукт развития между настоящими звездами и экзопланетами изучать очень трудно, так как их слабое свечение из-за отсутствия устойчивых ядерных реакций со временем исчезает.

Открытию объекта, названного HD 4747 B, способствовало 18 лет точных спектральных измерений звезды, которая, как выяснилось, скрывает орбитальный спутник.

Астрофизики предполагают, что эти спутники образуются одновременно и из того же материала. По ним можно сделать вывод о физических свойствах, таких как возраст и состав коричневого карлика, их родительской звезды. Нет других объектов, у которых известна одновременно масса, возраст и металличность независимо от света, который дает спутник. Поэтому HD 4747 B можно использовать как тестовый ориентир для изучения коричневых карликов.

В прошлом масса коричневых карликов рассчитывалась на теоретических эволюционных моделях. Команда Креппа вычислила массу HD 4747 B непосредственно с помощью наблюдений его орбиты при эксперименте, уточняющем модель коричневого карлика. Ожидается, что эта работа, в свою очередь, поможет получить информацию для модели экзопланет.

По данным трехмерного анализа орбиты, HD-4747 В имеет массу около 60 Юпитеров (масса 80 Юпитеров требуется для запуска ядерного синтеза), что значительно ниже теоретической оценки (72 Юпитеров), хотя все еще в пределах неопределенности. Предстоящие измерения команды Креппа обеспечат еще более строгое тестирование моделей, применяемых астрономами к коричневым карликам.

Команда обнаружила объект с помощью телескопов Кек на Гавайях, и опубликовала свои результаты в статье, описывающей открытие.

Исследование было представлено в Astrophysical Journal.

Источник: news.nd.edu

Экзотический белый карлик озадачил астрономов

Фото: © NASA

Существующие модели не могут объяснить наличие кислородной атмосферы реликтовой звезды.

Поразительная находка: астрономы впервые обнаружили белый карлик, атмосфера которого почти полностью состоит из кислорода. Это удивительно, потому что сильная гравитация такой звезды обычно втягивает все тяжелые элементы внутрь. Снаружи остаются лишь водород и гелий. Но недавно найденный белый карлик противоречит этой схеме, сообщают исследователи в журнале "Science".

Когда Солнце умрет, оно превратится в белый карлик. Они возникают, когда звезда с небольшой массой под конец жизни выработала свое ядерное топливо и сбросила внешние оболочки. Остается лишь чрезвычайно плотное небесное тело, в котором масса солнца сжимается до размеров Земли. Большая сила тяжести приводит к расслоению элементов внутри белого карлика: легкие водород и гелий образуют атмосферу, тяжелый углерод и кислород, в основном, перемещаются в ядро.

Открытие в спектральных данных

Исключением из этого правила стал белый карлик - звезда, которую обнаружили Соуза Кеплер (Souza KeplerKepler) и коллеги по Федеральноому университету Рио-Гранде-ду-Сул (Бразили). Его внешней оболочке нет водорода и гелия, зато присутствует большое количество кислорода. Астрономы проанализировали спектральные данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS) для неизвестных белых карликов.

Белые карлики образуются из звезд малой массы, использовавших уже свое термоядерное горючее Фото: © NASA

1200 световых лет отделяет от нас SDSS J124043.01 + 671034.68, обнаруженный учеными белый карлик средней тяжести, имеющий 0,6 солнечных масс и температуру поверхности 22000 градусов Кельвина. Это позовляет считать его самым горячим из подобных объектов.

"При этой температуре линии водорода и гелия в его спектре должны быть очень четкими".
Соуза Кеплер

В оболочке почти один кислород

Но никакого следа этих элементов не оказалось. Вместо них в спектре этого белого карлика астрономы увидели удивительное количество признаков кислорода. Были обнаружены еще лишь следы магния, неона и кремния.

"Мы нашли звезду, у которой кислород встречается в 25 раз чаще, чем любой другой элемент - она теперь единственная, среди примерно 32000 белых карликов каталога SDSS. Очень удивителен тот факт, что невозможно обнаружить водород или гелий".
Соуза Кеплер

Хотя раньше были замечены белые карлики с большим количеством кислорода в спектре, чем обычно, их данные искажались находящимися впереди обломками планет и облаками пыли.

Противоречит теории

У SDSS J124043.01 + 671034.68 таких помех нет. Однако никакие существующие модели не объясняют наличие атмосферы звезды, удивительно богатой кислородом. Поэтому открытие этого белого карлика доказывает несовершенство теории звездной эволюции.

"Классическая теория предполагает, что ядро из кислорода, неона и магния свидетельствует лишь о происхождении звезд более шести солнечных масс".
Соуза Кеплер

Но возникший при этом белый карлик будет почти вдвое больше, чем SDSS J124043.01 + 671034.68. Поэтому для его кислородной атмосферы должно быть другое объяснение. Но какое? Теоретически существуют такие возможности:

1. Белый карлик может иметь еще ненайденный спутник, который "украл" его водородно-гелиевую оболочку.
2. Выброс горящего углерода еще ​​очень долго сотрясал белый карлик, и его внешняя газовая оболочка оторвалась.

Исследователи намерены еще раз исследовать SDSS J124043.01 + 671034,68 и его окрестности для выяснения происхождения этого экзотического объекта.

Источник: science.sciencemag.org

Золотая звезда: поиск происхождения золота во Вселенной

Вы думаете, что золото в кольце или часах родилось в шахтах Африки или Австралии? Вовсе нет. Образовался этот драгоценный металл намного дальше.

Исследователи Университета штата Мичиган, работающие совместно с коллегами Технического Университета Дармштадта в Германии, приблизились к ответу на один из самых сложных вопросов науки: где возникли такие тяжелые элементы, как золото?

Есть два возможных претендента на источник происхождения золота - и оба не на Земле:

• сверхновая - массивная звезда, которая в старости разрушилась, а затем взорвалась под действием собственного веса;
• слияние нейтронных звезд, при котором две маленькие, но невероятно массивные звезды объединяются и извергают огромное количество звездных обломков.

Две нейтронные звезды, сливаясь, выбрасывают материю в Космос со скоростью 10-50 % скорости света. Их слияние может быть источником золота и других тяжелых металлов, обнаруженных во Вселенной
Фото: Stefan Rosswog, Jacobs University Bremen

В недавней статье, вышедшей в Physical Review Letters, подробно описано, как для получения точного ответа используются компьютерные модели.

"Сейчас никто не знает ответа. Но эта работа может служить ориентиром для будущих экспериментов и теоретических разработок".
Витольд Назаревич (Witold Nazarewicz), профессор MSU, один из соавторов статьи

Используя имеющиеся данные, часто полученные с помощью высокоэффективных вычислений, ученые смогли смоделировать получение тяжелых элементов в обоих предполагаемых объектах: сверхновой и слиянии нейтронной звезды.

"Наша работа показывает области элементов, где модели обеспечивают хороший прогноз".
Витольд Назаревич

По его словам, исследователи могут определить критические области, где следует проводить на FRIB будущие эксперименты, которые, будут способствовать уменьшению непредсказуемости ядерных моделей.

Источник: msutoday.msu.edu

Астрофизики обнаружили две сверхновых в момент взрыва

Международная команда астрофизиков, возглавляемая Питером Гарнавичем (Peter Garnavich), профессором астрофизики (Университет Нотр-Дам), зафиксировала взрыв двух сверхновых.

С помощью космического телескопа Kepler команда вела три года наблюдения за 50 триллионами звезд. Астрофизики изучали, как сверхзвуковые ударные волны достигали звездной поверхности после взрывов, произошедших глубоко в ядре. Впервые ударная вспышка (Schock Breakout) от взрывающегося сверхгиганта была обнаружена на видимых длинах волн.

Звезды, превышающие Солнце по массе в 10-20 раз, перед взрывом в сверхновые часто раздуваются до сверхгигантов. Они настолько велики, что внутри такой звезды легко поместится орбита Земли. Когда в центре этих крупных космических объектов заканчивается топливо, их ядро ​​коллапсирует до нейтронной звезды, отправляя сверхзвуковую ударную волну, чтобы взорвать всю звезду.

Фото: НАТО

Когда ударная волна достигает поверхности звезды, появляется яркая вспышка света, предсказывающая "Schock Breakout".

Вспышка длится около часа, поэтому нужно быть очень удачливым или непрерывно смотреть на миллионы звезд, чтобы ее заметить, пояснил Гарнавич.

В 2011 году два из этих массивных красных сверхгигантов взорвались "на глазах" у Кеплера. Первый, KSN 2011a, почти в 300 раз превышает Солнце (от нас всего в 700000000 световых лет). Второй, KSN 2011d, больше Солнца приблизительно в 500 раз. От него нас отделяет 1,2 млрд световых лет.

Сверхновые, известные как тип II, начинаются, когда внутренняя печь звезды исчерпывает ядерное топливо, вызывая ​​разрушение его ядра.

Понимание физики этих взрывов позволяет ученым лучше разобраться, как химически сложные семена и сама жизнь были рассеяны в пространстве и времени в галактике Млечный Путь.

Источник: arxiv.org

Крупинки в метеоритах могут быть остатками звездных взрывов

Тех, кто ищет "новости про метеорит", должно заинтересовать, что входящие в них крупинки, возможно, долетели до нас от звездных взрывов, произошедших миллиарды лет назад.

Микроскопические частицы пыли, найденные в метеоритном веществе на Земле, вероятно, сформировались во время звездных взрывов, которые произошли задолго до образования Солнца.

Являются ли некоторые частицы космической пыли, известные как "досолнечные крупинки" (pre-solar grains), остатками классических взрывов новых звезд (nova), стало предметом длительного эксперимента в области ядерной физики в Национальной лаборатории Циклотрона Сверхпроводимости (NSCL) Университета штата Мичиган.

Результатом его стали интересные субатомные данные происхождения этих пылинок. Выводы опубликованы в Physical Review Letters. Ведущим автором работы является Майкл Беннетт (Michael Bennett), докторант Университета штата Мичиган.

Исследователи изучают, возможно ли образование этих частиц в процессе классической вспышки новой (nova) - термоядерного взрыва поверхности небольшой звезды, которая является частью двойной системы, где друг вокруг друга вращаются две звезды.

Фото Университета штата Мичиган

Такой взрыв вытолкнул бы газ и пыль (звездную материю) в межзвездное пространство галактики. Часть этого вещества могла использоваться при создании Солнечной системы.

"Существует процесс переработки, продолжающийся здесь. Когда звезды умирают, они извергают в форме газа и пыли материю, которая затем перерабатывается в будущие поколения звезд и планет".
Кристофер Вреде (Christopher Wrede), доцент кафедры физики Университета штата Мичиган, представлявший эксперимент

Вреде и его команда провели в NSCL эксперимент, в котором они создавали и изучали экзотические радиоактивные ядра, оказывающие наибольшее влияние на появление изотопов кремния при вспышках новых.

Оказывается, крупинки, входящие в состав космической пыли, содержат необычно много изотопа кремния-30, который состоит из 14 протонов и 16 нейтронов, который довольно редок на Земле (наиболее распространенным является кремний 28).

Известно, что этот изотоп появляется во время вспышек классических новых, но у исследователей было недостаточно данных скорости ядерных реакций при взрыве, чтобы вычислить, сколько создается кремния-30, что вносило сомнения в происхождение пылинок. Найденный путь ядерной реакции и компьютерные модели взрыва будут использоваться для идентификации частиц.

"Именно эти крупинки являются потенциальными посланниками классических взрывов новых, которые позволяют нам изучать эти события нетрадиционным способом. Обычно вы могли бы направить свой телескоп на новую звезду и посмотреть на свет. Но если вы можете фактически держать кусок звезды в руке и детально изучить его, это открывает совершенно новый взгляд на эти типы звездных взрывов".
Кристофер Вреде

Источник: Университет штата Мичиган