Gandalf – Władca Półpierścieni. Astronomowie odkryli nową, zagadkową klasę gwiazd
Badacze z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii natrafili na obiekty, który mogą zainicjować wyodrębnienie zupełnie nowej klasy gwiazd. Wskazali dwie pozostałości gwiazdowe, które dzielą pięć wspólnych cech, w tym emisję promieniowania rentgenowskiego, mimo że są obiektami izolowanymi. Zdaniem zespołu te dwa przypadki wystarczą, aby zdefiniować nową klasę gwiazd.
Białe karły są ostatnim etapem w ewolucji gwiazd o masie mniejszej niż około 8–10 mas Słońca. Takie gwiazdy wyczerpują swoje paliwo jądrowe, opuszczają ciąg główny i zrzucają swoje zewnętrzne warstwy w przestrzeń kosmiczną. Pozostaje po nich niezwykle gęsty obiekt. Ponieważ gwiazdy często występują w układach podwójnych, białe karły również. W takich wypadkach dochodzi do aktów gwiezdnego kanibalizmu. Gęstszy biały karzeł zasysa materię ze swojego towarzysza. Jego masa rośnie i zbliża się do granicy stabilności. Jeśli ją przekroczy, dochodzi do gwałtownej reakcji termojądrowej, gwiazda eksploduje i nie pozostaje po niej nic. Jest to tak zwana supernowa typu Ia. Samotny biały karzeł Nawet jeśli nie dojdzie do eksplozji, akrecja materii generuje promieniowanie rentgenowskie – swego rodzaju „podpis” białego karła. W 2021 roku astronomowie wykryli białego karła bez towarzysza, który jednak emitował charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie. Nazwano go „Moon-Sized” (o rozmiarze Księżyca), ponieważ ma wielkość zbliżoną do naszego Księżyca. Posiada on również inne niezwykłe cechy, takie jak szybka rotacja i bardzo silne pole magnetyczne — co nie jest typowe dla białych karłów. Niedawno naukowcy z zespołu Ilarii Caiazzo z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii potwierdzili emisję promieniowania rentgenowskiego nie w jednym, lecz w dwóch izolowanych obiektach nazwanych Gandalf i właśnie Moon-Sized. Oba są silnie magnetyczne i szybko rotujące, a ponieważ powstały w wyniku gwałtownych kosmicznych zderzeń, określa się je jako „pozostałości po zderzeniu”. Emitując promieniowanie rentgenowskie mimo braku towarzysza, tworzą nową klasę obiektów. Półpierścień materii Gandalf nie jest zupełnie nowym odkryciem. Dr Ilaria Caiazzo zaobserwowała go po raz pierwszy podczas badań podoktorskich i sklasyfikowała jako interesujący obiekt ze względu na sygnały wskazujące na obecność materii wokół niego. Widma emisji wodoru zmieniające się między dwoma maksimami podczas sześciominutowej rotacji wskazują na półpierścień materii krążącej wokół gwiazdy. – Początkowo sądziliśmy, że to układ podwójny. Przy tak silnym polu magnetycznym rotacja powinna być zsynchronizowana z orbitą towarzysza, podobnie jak rotacja Ziemi z orbitą Księżyca. Jednak najszybszy znany okres orbitalny wynosi 80 minut, podczas gdy Gandalf obraca się w zaledwie 6 minut – komentuje kierujący badaniami dr Andrei Cristea. Dodaje, że gdyby Gandalf był w układzie podwójnym, byłby skrajnie niesynchronizowany, co czyniłoby go jeszcze bardziej zagadkowym. – Jednak nigdy nie znaleźliśmy jego towarzysza. Skąd więc pochodzi materia okołogwiazdowa? Niesymetryczne pole magnetyczne W trakcie obserwacji naukowcy odkryli widma wodoru z podwójnym maksimum, przypominającym kocie uszy. – Zwykle oznacza to obecność dysku materii wokół pozostałości po zderzeniu. Jednak dokładniejsza analiza pokazała, że sygnał zmienia się między dwoma maksimami w rytmie rotacji. Wskazuje to na obecność półpierścienia materii, zjawiska wcześniej niespotykanego w białych karłach – podkreśla ekspert. Zespół sugeruje, że aby materia mogła być utrzymywana w takiej asymetrycznej strukturze, obiekt musi mieć silne i niesymetryczne pole magnetyczne. Zaproponowano kilka scenariuszy wyjaśniających tę kwestię. W pierwszym scenariuszu silnie namagnesowana gwiazda mogłaby obracać się na tyle szybko, że generuje potężną siłę zdolną do wyrzucania materii z samej siebie. Taki scenariusz wypływu jest już znany w przypadku silnie magnetycznych gwiazd neutronowych zwanych pulsarami, choć nigdy nie został jeszcze zamodelowany dla pozostałości białego karła. Drugi scenariusz zakłada, że część materii pozostałej po zderzeniu nie została wchłonięta i krąży wokół gwiazdy po wydłużonej orbicie, stopniowo opadając na nią przez setki milionów lat. W trzecim scenariuszu źródłem materii miałoby być otoczenie — np. planetoidy lub fragmenty planet spadające na białego karła. Choć Gandalf wykazuje ślady takiego „zanieczyszczenia”, nie widać ich u starszego Moon-Sized, a sam mechanizm nie tłumaczy emisji promieniowania rentgenowskiego w obu przypadkach. – Dwa już zidentyfikowane przez nas obiekty mają wiele podobieństw, ale także różnice. Odnalezienie większej liczby takich pozostałości pomoże nam wykluczyć niektóre scenariusze i być może odkryć zupełnie inne wyjaśnienia – podsumowuje Aayush Desai z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii. Źródło: Astronomy & Astrophysics Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
W Gwiazdozbiorze Smoka znaleziono czarną dziurę, która strzela promieniowaniem rentgenowskim
Przez kilka lat naukowcy monitorowali nietypową czarną dziurę znajdującą się w jądrze odległej galaktyki. Obserwacje prowadzone z pomocą różnych instrumentów i w ramach różnych misji wykazały, że z czarną dziurą związane są nagłe i silne emisje promieniowania rentgenowskiego. Źródłem wszystkich anomalii w tamtym rejonie kosmosu może być gwiazda typu biały karzeł.
Spis treści: Jak zmieniało się zachowanie czarnej dziury? Co się dzieje w okolicach czarnej dziury? Nietypowy kompan supermasywnej czarnej dziury W Gwiazdozbiorze Smoka znajduje się galaktyka odległa od Ziemi o 270 milionów lat świetlnych. Jej środek zajmuje supermasywna czarna dziura. Siedem lat temu z obiektem tym zaczęło dziać się coś nietypowego. – W 2018 roku ta czarna dziura zaczęła zmieniać swoje właściwości dosłownie na naszych oczach – opowiada astronomka Eileen Meyer z University of Maryland Baltimore County (UMBC). – Pojawiły się potężne rozbłyski optyczne, ultrafioletowe i rentgenowskie. Od tej pory wiele zespołów naukowych zaczęło obserwować ten rejon nieba. Jak zmieniało się zachowanie czarnej dziury? Po okresie aktywności korona czarnej dziury – czyli otaczająca ją chmura zjonizowanych cząstek, źródło różnego typu promieniowania – na pewien czas pociemniała. W 2022 roku z galaktyki zaczęło napływać promieniowanie rentgenowskie. Naukowcy zarejestrowali je m.in. w ramach misji Europejskiej Agencji Kosmicznej XMM-Newton. Astronomowie z UMBC przeprowadzili wówczas również obserwacje radiowe. Ujawniły one istnienie silnego rozbłysku radiowego. Kolejna sesja obserwacji pozwoliła zarejestrować dżety składające się plazmy, wydobywające się z biegunów czarnej dziury. Ich długość oszacowano na pół roku świetlnego. Co się dzieje w okolicach czarnej dziury? – Wystrzelenie dżetu z czarnej dziury nigdy wcześniej nie zostało zaobserwowane w czasie rzeczywistym – mówi Meyer. – Uważamy, że wypływ [materii – przyp. red.] rozpoczął się wcześniej, gdy promieniowanie rentgenowskie wzrosło przed rozbłyskiem radiowym. Jednak strumień był zasłonięty przez gorący gaz aż do początku zeszłego roku – dodaje astronomka. Naukowcy (m.in. Megan Masterson z MIT) skupili się na promieniowaniu rentgenowskim. Miało ono nietypowe cechy. Napływało falami, a jego jasność w czasie obserwacji prowadzonych między 2022 a 2024 rokiem zmieniała się dosłownie co kilka minut. Z czasem zaobserwowano też, że migotanie narasta. Początkowo rejestrowano je co osiemnaście minut. Natomiast po dwóch latach już co siedem. Nietypowy kompan supermasywnej czarnej dziury Ten ostatni element naprowadził naukowców na wyjaśnienie zagadki. Zaczęli przypuszczać, że wokół supermasywnej czarnej dziury krąży jakiś obiekt. Musiał on znajdować się bardzo blisko horyzontu zdarzeń – czyli granicy czarnej dziury, spoza której nic już się nie wydostaje. Jak policzono, w odległości rzędu kilku milionów kilometrów. Co to mogło być? Mała czarna dziura zostałaby błyskawicznie pochłonięta przez swojego większego kompana. Gdyby zaś w jego okolice zaplątała się zwykła gwiazda, zostałaby rozerwana przez potężne siły pływowe. Obliczenia wykazały natomiast, że wokół supermasywnej czarnej dziury mógłby orbitować biały karzeł o stosunkowo niewielkiej masie, ale sporej gęstości. Białe karły to pozostałości po gwiazdach, które wypaliły się i odrzuciły swoje zewnętrzne warstwy. Ten konkretny zaś mógłby nawet ustabilizować się na siedmiominutowej orbicie i stać się stałym towarzyszem czarnej dziury. Zdaniem Masterson to najbliższy czarnej dziurze obiekt, jaki kiedykolwiek udało się zaobserwować. Cała ta teoria ma szansę być w przyszłości sprawdzona eksperymentalnie. Krążąc wokół czarnej dziury, domniemanyy biały karzeł powoduje zawirowania czasoprzestrzeni. Czyli, innymi słowy, emituje fale grawitacyjne. Naukowcy są przekonani, że mógłby je wykryć detektor LISA, który ma wejść do użytku w przyszłym dziesięcioleciu. Źródło: EurekAlert, phys.org, Science Alert, Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Taka okazja zdarza się raz na 80 lat. W tym roku wybuchnie nowa i będzie ją można obserwować gołym okiem
W ciągu najbliższych sześciu miesięcy na niebie pojawi się jeszcze jedna „gwiazda”. W rzeczywistości będzie to bardzo rzadki wybuch nowej T Coronae Borealis. Jasny obiekt przez kilka dni da się obserwować gołym okiem. Gdzie go szukać?
W tym artykule: Kiedy wybuchnie nowa? Jak wypatrzyć nową na niebie Co to jest gwiazda nowa? Pewne rzeczy zdarzają się tylko raz w życiu. Jedną z nich jest możliwość obserwowania nowej – gwiezdnego wybuchu w układzie podwójnym – bez użycia profesjonalnych teleskopów czy choćby lornetek. Okazja śledzenia rzadkiego kosmicznego widowiska nie powtórzy się przez następne kilkadziesiąt lat. Pod koniec lutego NASA poinformowała, że układ podwójny T Coronae Borealis wkrótce stanie się widoczny gołym okiem. Te dwie gwiazdy wirują wokół siebie, a jedna z nich cyklicznie się rozświetla. Trwa to zaledwie kilka dni, a do wybuchu dochodzi raz na kilka dekad. Ostatni raz stało się to w 1946 roku. Naukowcy przewidują, że po raz kolejny zobaczymy tę nową w najbliższych miesiącach: do września 2024 r. Kiedy wybuchnie nowa? T Coronae Borealis to dwie gwiazdy odległe od Ziemi o 3 tys. lat świetlnych. Jedna z nich to czerwony olbrzym, druga – biały karzeł. Zazwyczaj ich jasność wynosi magnitudo 10. To oznacza, że bez wsparcia technologii nie możemy ich zobaczyć. Jednak gdy się rozświetlą, wówczas ich jasność powiększy się i osiągnie magnitudo 2. Im niższe magnitudo, tym gwiazda jest jaśniejsza. Słońce ma magnitudo minus 26. „Kiedy jej jasność wystrzeli, T Coronae Borealis będzie przez kilka dni widoczna gołym okiem. Zaś przez około tydzień przez lornetkę. Później znowu zgaśnie, prawdopodobnie na następne 80 lat” – możemy przeczytać na blogu NASA. Jak wypatrzyć nową na niebie To oznacza, że okazji zobaczenia tej szczególnej nowej lepiej nie zmarnować. Gdzie jej szukać? Między Wolarzem a Herkulesem, w gwiazdozbiorze Korony Północnej. Ta niewielka konstelacja gwiazd tworzy łuk w kształcie diademu. Zazwyczaj da się w nim dostrzec około dwudziestu gwiazd (pod warunkiem że znajdujemy się w terenie niezanieczyszczonym światłem przy czystym niebie). Kiedy dojdzie do wybuchu nowej, wśród nich pojawi się jeszcze jedna gwiazda. Jak ją odróżnić? Będzie bardzo jasna. Magnitudo 2 ma północna Gwiazda Polarna, czyli Alfa Ursae Minoris, najjaśniejsza gwiazda gwiazdozbioru Małej Niedźwiedzicy. Wybuch supernowej to spektakularna kosmiczna katastrofa. Tak umierają masywne gwiazdy Życie masywnej gwiazdy kończy wybuch supernowej. W jego wyniku powstawały pierwiastki cięższe od żelaza. To znaczy, że każdy z nas ma coś w sobie z gwiazdy supernowej. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/wybuch-supernowej-to-spektakularna-kosmiczna-katastrofa-tak-umieraja-masywne-gwiazdy-ryc-shutterstock-c6da9aa.jpg" width="938" height="626" alt="Wybuch supernowej to spektakularna kosmiczna katastrofa. Tak umierają masywne gwiazdy (ryc. Shutterstock)" title="Wybuch supernowej to spektakularna kosmiczna katastrofa. Tak umierają masywne gwiazdy (ryc. Shutterstock)" /> Co to jest gwiazda nowa? Co dokładnie wydarzy się w systemie T Coronae Borealis? Czerwony olbrzym to gwiazda na ostatnich etapach ewolucji. Jest napuchnięta i powiększona, często niestabilna. Jeśli w pobliżu znajduje się inna gwiazda – w tym przypadku biały karzeł – przyciąga ona materię czerwonego olbrzyma. Biały karzeł to resztki pozostałe po dawnej gwieździe. Stopniowo stygną, ponieważ wewnątrz obiektu nie zachodzi już fuzja jądrowa. Ale w nowych fuzja może zajść na powierzchni. Gdy na białego karła spadnie odpowiednio dużo materii z czerwonego olbrzyma, podgrzeje to jego atmosferę aż do osiągnięcia „punktu zapalnego”. Czyli do rozpoczęcia się reakcji termojądrowej. Trwa ona bardzo krótko, biały karzeł zaś rozświetla się wówczas tak mocno, że staje się widoczny na nocnym niebie. Później znów blaknie, a cały cykl może powtarzać się z dużą regularnością. Tego rodzaju systemy nazywane są nowymi powrotnymi. T Coronae Borealis jest jedną z nich. Źródła: NASA, Space.com Szukasz więcej fascynujących informacji na temat świata roślin i zwierząt, odkryć archeologicznych i nieskończonego Wszechświata? Zaprenumeruj magazyn „National Geographic Polska". Najnowszą ofertę znajdziesz na tej stronie. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Tak będzie wyglądał Układ Słoneczny? Teleskop Webba znalazł gigantyczne planety krążące wokół białych karłów
To odkrycie może pomóc nam zrozumieć przyszłość naszego Układu Słonecznego. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba sfotografował coś, co wygląda jak dwie gigantyczne egzoplanety krążące wokół białych karłów. Kiedyś tak może wyglądać nasz układ planetarny. Tyle, że miejsce egzoplanet zajmą Jowisz i Saturn.
W tym artykule: Jak powstaje biały karzeł? Egzoplanety wokół białych karłów Przyszłość Układu Słonecznego Wszystko ma swój kres. Nawet miliardy lat życia gwiazdy. Te najmasywniejsze odchodzą w spektakularnej eksplozji supernowej. Jednak większość gwiazd zakończy życie spokojniej, odrzucając swoje zewnętrzne warstwy w przestrzeń kosmiczną. Jak powstaje biały karzeł? Powstaje wówczas świecąca mgławica, która otacza odsłonięte jądro gwiazdy. Jądro to zmienia się w tzw. białego karła. To obiekt o masie zbliżonej do masy Słońca, lecz zamkniętej w kuli o rozmiarach zbliżonych do Ziemi. Początkowo biały karzeł jest ekstremalnie gorący, jednak ochładza się przez kolejne miliardy lat. Ale nie tylko gwiazdy ewoluują. Ich los bezpośrednio wpływa na otaczające je planety. Gdy nasze Słońce rozpocznie długi okres swojej kosmicznej agonii, najpierw urośnie ponad 200-krotnie. Stanie się czerwonym olbrzymem i pochłonie Merkurego, Wenus, a prawdopodobnie również Ziemię. A co z Marsem i przede wszystkim z olbrzymimi planetami zewnętrznymi? Aby lepiej zrozumieć ich los, musimy zbadać planety, które przetrwały transformację gwiazdy w białego karła. Właśnie tego dotyczyły niedawne obserwacje prowadzone za pomocą wyjątkowo czułych instrumentów naszego nowego kosmicznego oka – Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Egzoplanety wokół białych karłów Do tej pory odkryto zaledwie kilka obiektów o masie planetarnej krążących wokół białych karłów. Jednak astronomowie są przekonani, że jest ich znacznie więcej. Nawet połowa zaobserwowanych, pozornie samotnych białych karłów, wykazuje w swoich widmach metale. Właśnie ślady metali sugerują, że gwiazdy zbierają materię z niewidocznych dla naszych teleskopów planet lub planetoid. Zdaniem badaczy, jeśli olbrzymie planety są powszechne wokół wykazujących w swoim widmie metale białych karłów, może to oznaczać, że planety takie są w stanie przetrwać fazę czerwonego olbrzyma. Dr Susan Mullally wraz ze swoimi współpracownikami ze Space Telescope Science Institute, wskazała cztery białe karły, które mogą posiadać planety. Wytypowane przez nią gwiazdy mają w swoich atmosferach metale. Nawet jeszcze przed cyfrowym usunięciem światła białych karłów ze zdjęć, zespół dr Mullally dostrzegł to, czego szukał. Czyli potencjalną olbrzymią egzoplanetę. Udało się to w przypadku dwóch z czterech białych karłów. Przyszłość Układu Słonecznego Obserwacje wykonane przez JWST pokazują czerwonawe obiekty w pobliżu dwóch białych karłów. Jeśli obiekty te rzeczywiście są planetami w tym samym wieku, co ich macierzyste białe karły (5,3 i 1,6 miliarda lat), prawdopodobnie mają masy odpowiednio 1– 7 i 1–2 mas Jowisza. Obecnie krążą one w odległościach szacowanych na 11,47 i 34,62 jednostek astronomicznych (AU). To odpowiada odległościom orbitalnym wynoszącym 5,3 AU i 9,7 AU, gdy ich gwiazdy macierzyste znajdowały się w ciągu głównym. Czyli krążyły w podobnej odległości od macierzystej gwiazdy, co Jowisz i Saturn od Słońca. Jeśli przyszłe obserwacje JWST potwierdzą powyższe przypuszczenia, będzie to oznaczało pierwszą bezpośrednią detekcję planet podobnych do gazowych olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym pod względem wieku, masy i odległości orbitalnej. Co więcej, będzie to dowód na to, że planety mogą przetrwać fazę rozszerzania się umierającej gwiazdy macierzystej, a olbrzymie planety wokół białych karłów mogą istnieć powszechnie. W przyszłości nasz Układ Słoneczny może więc wyglądać podobnie. Źródło: The Astrophysical Journal Letters. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Odkryto gwiazdę z metalową blizną. „Nigdy jeszcze nie widziano czegoś takiego”
Po raz pierwszy naukowcy odkryli gwiazdę, na której powierzchni znajduje się łata z domieszką metali. Ta specyficzna blizna to pozostałość po fragmentach układu planetarnego, pochłoniętych przez białego karła.
W tym artykule: Jak gwiazda kończy życie Zagadkowa blizna na gwieździe Co to jest biały karzeł? Gwiazdy – podobnie jak czarne dziury – mogą być żarłoczne. Szczególnie dotyczy to końcowych etapów ich ewolucji. Kiedy paliwo jądrowe w gwieździe takiej jak nasze Słońce zaczyna się „wypalać”, obiekt powiększa się. Gwiazda puchnie, a jego objętość rośnie. Wówczas może zdarzyć się, że wchłonie krążące wokół niej planety. Naukowcy przewidują, że za kilka miliardów lat taki los czeka Ziemię. Później gwiazda odrzuca swoje zewnętrzne warstwy i ze stadium czerwonego olbrzyma przechodzi do stadium białego karła. To jeden z ostatnich etapów jej ewolucji. Biały karzeł to małe, bardzo wolno stygnące jądro gwiazdy. Tego rodzaju słońc jest bardzo wiele w naszej Galaktyce. Naukowcy szacują, że aż 95 proc. gwiazd pod koniec życia zamienia się właśnie w białe karły. W najnowszym numerze czasopisma „The Astrophysical Journal Letters” naukowcy donoszą o odkryciu nietypowego białego karła. Ta gwiazda ma metalową bliznę w okolicy jednego z biegunów. – Nigdy wcześniej nie widziano czegoś takiego – komentuje prof. John Landstreet z Zachodniego Uniwersytetu w Kanadzie, współautor pracy. Jak gwiazda kończy życie Przemiany, jakie przechodzi gwiazda pod koniec swojego życia, odbijają się echem w całym otaczającym ją układzie planetarnym. Czerwony olbrzym może wchłonąć okoliczne globy. Biały karzeł również może przyciągać planety i planetoidy. – Od dawna wiadomo, że białe karły – wolno stygnące zgliszcza gwiazd takich jak nasze Słońce – kanibalizują fragmenty swoich systemów planetarnych – mówi Stefano Bagnulo, astronom z irlandzkiego Obserwatorium Armagh. Zaskakująca hipoteza. Pasożytnicze czarne dziury mogą pożerać gwiazdy od środka. Jak je wykryć? Wewnątrz niektórych gwiazd mogą znajdować się czarne dziury. Pożerałyby one gwiazdę od środka, niekiedy bardzo powoli. Wywoływałoby to efekty, które są możliwe do wykrycia. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/zaskakujaca-hipoteza-pasozytnicze-czarne-dziury-moga-pozerac-gwiazdy-od-srodka-jak-je-wykryc-ryc-icrar-e0e6923.jpg" width="938" height="528" alt="Zaskakująca hipoteza. Pasożytnicze czarne dziury mogą pożerać gwiazdy od środka. Jak je wykryć? (ryc. ICRAR)" title="Zaskakująca hipoteza. Pasożytnicze czarne dziury mogą pożerać gwiazdy od środka. Jak je wykryć? (ryc. ICRAR)" /> Skutki tego mogą być nieoczekiwane. Za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu w Chile naukowcy obserwowali białego karła WD 0816-310. To stygnące jądro gwiazdy nieco większej niż Słońce. Odkryli, że na jego powierzchni znajduje się charakterystyczna blizna. Czyli obszar, w którym skoncentrowane są metale, różniący się od otoczenia. Zagadkowa blizna na gwieździe Co to jest? Badacze są zdania, że metale pochodzą z ciała niebieskiego podobnego do Westy. Westa to druga co do wielkości planetoida z pasa planetoid, rozciągającego się między Marsem a Jowiszem (większa od niej jest tylko Ceres). Szczątki podobnego obiektu zostały wprasowane w jeden z biegunów magnetycznych białego karła. Odkryto to, ponieważ sygnatury wskazujące na obecność metali obserwowano okresowo, w miarę obrotów gwiazdy. – Co zaskakujące, ten materiał nie był równo rozłożony na powierzchni gwiazdy, jak wskazują teorie – mówi John Landstreet. – Zamiast tego, blizna jest zwartą plamą materiału planetarnego, utrzymywanego w miejscu przez pole magnetyczne – dodaje badacz. Zdaniem naukowców to właśnie pole magnetyczne odpowiada za powstanie blizny. Przypuszczają, że wpierw do białego karła zbliżyła się planeta albo planetoida. Została rozerwana, a pozostałe z niej gruzy i skały utworzyły otaczający gwiazdę dysk. Jego część została następnie wchłonięta przez gwiazdę, a proces ten był ukierunkowywany przez pole magnetyczne. Stąd blizna – skoncentrowanie metali w jednym miejscu gwiazdy. Co to jest biały karzeł? W białych karłach nie zachodzą już reakcje jądrowe. Energia, jaką wypromieniowują te gwiazdy, to efekt ich bardzo powolnego stygnięcia. Białe karły są jak stopniowo oziębiający się piec, który staje się coraz ciemniejszy. Naukowcy prognozują, że na koniec życia – czyli po oddaniu całego ciepła – gwiazdy te zamieniają się w czarne karły. Wówczas stają się zupełnie niewidoczne. Jest to jednak tylko prognoza. Proces stygnięcia najsłabiej świecących białych karłów trwa już 9 mld lat i jeszcze się nie skończył. Białe karły są bardzo małe. Opisany wyżej WD 0816-310 ma rozmiary zbliżone do rozmiarów Ziemi. Jednocześnie są bardzo gęste. Jak pisze Paul Murdin w książce „Wszechświat. Biografia”, pudełko zapałek wypełnione materią z białego karła ważyłoby tonę. Jeśli biały karzeł znajduje się w układzie podwójnym i np. przechwytuje materię z sąsiedniej gwiazdy, jego koniec może być znacznie bardziej spektakularny niż zwykłe wystygnięcie. Taki biały karzeł staje się coraz bardziej masywny. Gdy jego masa przekroczy ściśle określoną granicę, zwaną granicą Chandrasekhara, gwiazda wybuchnie. Jest to tzw. supernowa typu Ia, w wyniku której powstaje czarna dziura. Źródła: EurekAlert, The Astrophysical Journal Letters. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Ta gwiazda zmienia się w kosmiczny diament. Zaobserwowano białego karła wchodzącego w etap krystalizacji
104 lata świetlne od naszego Słońca znajduje się wygasająca gwiazda. Jej jądro przekształca się w kosmiczny diament, złożony ze skrystalizowanego węgla i tlenu.
W tym artykule: Jak kończy się życie niewielkiej gwiazdy Diament z gwiezdnego jądra Jak odkryto karła w fazie krystalizacji Czeka nas więcej odkryć diamentowych gwiazd Międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem Alexandra Vennera z University of Southern Queensland w Australii poinformował o odnalezieniu poczwórnego układu gwiazd. Układ znajduje się w odległości 32 parseków, czyli o 104 lata świetlne od nas. Rok świetlny określa odległość, jaką może przemierzyć światło przemieszczające się w próżni przez rok i wynosi ok. 9,5 biliona km. Odkrycie jest o tyle ciekawe, iż astronomom udało się zaobserwować umierającą gwiazdę w chwili, gdy wkracza w erę krystalizacji. Każdej gwieździe, jaką obserwujemy na naszym firmamencie, pewnego dnia zabraknie paliwa do fuzji atomowej i wyewoluuje w coś nowego. Dla ogromnej większości gwiazd – tych o masie około ośmiu mas Słońca, łącznie ze Słońcem – tym czymś jest biały karzeł. Jak kończy się życie niewielkiej gwiazdy Kiedy paliwo się skończy, zewnętrzna materia gwiazdy zostaje odrzucona, a pozostałe jądro, nie wspierane już przez zewnętrzne ciśnienie dostarczane przez fuzję, zapadnie się w ultragęsty obiekt. Ma on rozmiary Księżyca lub Ziemi, lecz masę średnio 1,4 Słońca. Materia w białych karłach jest silnie skompresowana. Jej dalszemu zapadaniu się zapobiega coś, co określa się mianem ciśnienia degeneracji elektronów. Żadne dwa elektrony nie mogą zajmować identycznych stanów. To sprawia, że biały karzeł nie staje się jeszcze gęstszy, tak jak to ma miejsce w przypadku gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury. Białe karły są słabe, ale nadal świecą resztkowym ciepłem. Z biegiem czasu ochładzają się. Prawdopodobnie wyewoluują w coś, co nazywa się czarnym karłem. Stanie się tak, gdy stracą całe swoje ciepło i zmienią się zimną bryłę skrystalizowanego węgla. Obliczenia sugerują, że proces ten trwa bardzo długo – około biliarda, czyli miliona miliardów lat. Obserwacja całego procesu jest niemożliwa. Jednak tym, co możemy zrobić teraz, jest identyfikacja oznak krystalizacji zaczynającej się w jądrach białych karłów, które widzimy w pobliskim kosmosie. Diament z gwiezdnego jądra Podczas krystalizacji atomy węgla i tlenu wewnątrz białego karła przestają poruszać się swobodnie. Tworzą wiązania, układając się w sieć krystaliczną. Podczas tego procesu uwalniana jest energia, która rozprasza się w postaci ciepła. Powoduje to spowolnienie chłodzenia białych karłów. A to można zaobserwować w kolorze i jasności gwiazdy, dzięki czemu wydaje się ona młodsza niż jest w rzeczywistości. Aby dokładnie ocenić jasność gwiazdy, należy wiedzieć, jak daleko od nas się znajduje. To stało się możliwe w ostatnich latach dzięki precyzyjnemu mapowaniu gwiazd, prowadzonemu przez należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej obserwatorium kosmiczne Gaia. Jak odkryto karła w fazie krystalizacji Oznacza to, że możemy teraz identyfikować krystalizujące się białe karły z dużo większą pewnością. Właśnie przegląd nieba wykonany przez obserwatorium Gaia posłużył zespołowi prowadzonemu przez Vennera do odkrycia takiego białego karła. Uczeni zauważyli, że niedawno odkryty biały karzeł jest grawitacyjnie związany z czymś, co uważano za system trzech gwiazd, nazwany HD 190412. Odkrycie białego karła, teraz nazwanego HD 190412 C, sprawiło, że układ potrójny stał się poczwórnym. Ale to nie wszystko. Charakterystyka czwartej gwiazdy sugeruje, że przechodzi ona właśnie proces krystalizacji. Gęstość białych karłów wynosi ponad 1 milion kilogramów na metr sześcienny. Tymczasem gęstość diamentu wynosi około 3 500 kilogramów na metr sześcienny. Czeka nas więcej odkryć diamentowych gwiazd Pozostałe trzy gwiazdy w układzie pozwoliły zespołowi ograniczyć wiek białego karła. To coś, czego nie zrobiono wcześniej dla żadnego znanego krystalizującego się białego karła. Wiek systemu wynosi około 7,3 miliarda lat. Wiek białego karła wydaje się wynosić około 4,2 miliarda lat. Rozbieżność wynosi 3,1 miliarda lat, co sugeruje, że tempo krystalizacji spowolniło tempo chłodzenia białego karła o około 1 miliard lat. Po raz pierwszy zaobserwowano, jak umierająca gwiazda rozrywa i pożera planety z całego swojego układu W atmosferze białego karła odległego o 86 lat świetlnych od Ziemi znaleziono unikatową kompozycję pierwiastków. Świadczy ona o tym, że gwiazda pochłonęła zarówno wewnętrzne planety, p... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/po-raz-pierwszy-zaobserwowano-jak-umierajaca-gwiazda-rozrywa-i-pozera-planety-z-calego-swojego-ukladu-fot-nasa-esa-joseph-olmsted-stsci-7a2f117.jpeg" width="938" height="625" alt="Po raz pierwszy zaobserwowano, jak umierająca gwiazda rozrywa i pożera planety z całego swojego układu (fot. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI))" title="Po raz pierwszy zaobserwowano, jak umierająca gwiazda rozrywa i pożera planety z całego swojego układu (fot. NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI))" /> Datowanie samo w sobie nie jest wystarczające, aby zmienić nasze modele krystalizacji białych karłów. Jednak odkrycie i bliskość karła w stosunku do Ziemi sugerują, że może istnieć o wiele więcej takich systemów, które możemy wykorzystać do zbadania tego fascynującego procesu. – Odkrycie tego układu w odległości zaledwie 32 parseków sugeruje, że podobne do Syriusza układy zawierające krystalizujące białe karły mogą być liczne. Przyszłe odkrycia mogą zatem pozwolić na silniejsze testy modeli krystalizacji białych karłów – napisali naukowcy w podsumowaniu artykułu. Wyniki badań zostały zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie naukowym „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Obecnie są dostępne w serwisie preprintów arXiv. Źródło: arXiv. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Gwiezdny kanibalizm. Astronomowie znaleźli parę gwiazd, tworzących układ kataklizmiczny. Jaki los je czeka?
Mniej niż połowa gwiazd w naszej Galaktyce jest samotna, jak nasze Słońce. Większość porusza się w parach lub nawet w większych układach. Niektóre mają orbity tak ciasne, że zmieściłyby się pomiędzy Ziemią a Księżycem. Astronomowie odkryli właśnie tzw. układ kataklizmiczny o tak krótkiej orbicie, że gwiazdy okrążają się raz na 51 minut. Co z tego wynika?
W tym artykule: Co to jest układ kataklizmiczny? Co się stanie z gwiazdami w układzie kataklizmicznym? Jak znaleźć układ kataklizmiczny Wyjątkowy układ odkryty dzięki algorytmowi Komentarze polskich naukowców Autorami badań są naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Wykazały one, że oddalone od nas o ok. 3000 lat świetlnych gwiazdy w układzie podwójnym krążą wokół siebie tak blisko, że jedna z gwiazd uległa wypaleniu. – Były one związane ze sobą na podwójnej orbicie przez osiem miliardów lat – mówi dr Kevin Burdge z MIT. – Jedna z nich mogła zakończyć swój gwiezdny cykl życia i stać się białym karłem w sposób, w jaki zwykle robią to gwiazdy – ewoluując w rodzaj gwiazdy zwanej czerwonym olbrzymem. Jednak druga gwiazda, a właściwie jej resztki pod postacią białego karła, przerwały koniec cyklu życia towarzysza i zaczęły go powoli konsumować – dodaje naukowiec. Co to jest układ kataklizmiczny? Układ wydaje zaliczać się do rzadko spotykanej klasy układów podwójnych, znanych jako układ kataklizmiczny lub zmienna kataklizmiczna. Charakteryzują się one tym, że gwiazda typu słonecznego u progu życia, gdy ma masę równą połowie masy Słońca i wielkość Jowisza, krąży ciasno wokół białego karła. Czyli gorącego, gęstego jądra wypalonej gwiazdy. Wskazano 5 układów gwiezdnych, które mogą nadawać się do zamieszkania Mamy dokładnie jeden punkt danych, w stosunku do którego możemy mierzyć egzoplanety pod kątem możliwości zamieszkania: Ziemia. Z tego co wiemy, życie rozwinęło się tylko na tej jednej, b... Do powstania zmiennej kataklizmicznej dochodzi, gdy obie gwiazdy zbliżają się do siebie przez miliardy lat. Dochodzi wówczas do akrecji, czyli opadania materii z gwiazdy podobnej do Słońca na żarłocznego białego karła. Proces ten może emitować ogromne, zmienne błyski światła, które wieki temu astronomowie uznawali za wynik jakiegoś nieznanego kataklizmu. Stąd nazwa zmienna kataklizmiczna. Co się stanie z gwiazdami w układzie kataklizmicznym? Nowo odkryty system, który zespół oznaczył jako ZTF J1813+4251, jest zmienną kataklizmiczną o najkrótszym wykrytym do tej pory okresie orbitalnym. W przeciwieństwie do innych takich systemów obserwowanych w przeszłości, astronomowie uchwycili tę kataklizmiczną zmienną dzięki wielokrotnym obserwacjom zaćmienia gwiazdy. To pozwoliło zespołowi precyzyjnie zmierzyć właściwości każdej z gwiazd w układzie. Na tej podstawie uczeni przeprowadzili symulację tłumaczącą, jak system porusza się w tym momencie. A także jak powinien ewoluować w ciągu najbliższych setek milionów lat. Naukowcy doszli do wniosku, że gwiazdy są teraz w okresie przejściowym. Podobna do Słońca gwiazda krąży i oddaje znaczną część swojej wodorowej atmosfery żarłocznemu białemu karłowi. Gwiazda podobna do Słońca zostanie ostatecznie całkowicie „rozebrana” do gęstego, bogatego w hel jądra. Za kolejne 70 milionów lat gwiazdy będą poruszać się jeszcze bliżej siebie, z ultrakrótkim okresem orbitalnym sięgającym zaledwie 18 minut. Potem zaczną się rozszerzać i dryfować. Końcem tego układu nie będzie więc kataklizm, lecz rozstanie. Jak znaleźć układ kataklizmiczny Już kilkadziesiąt lat temu naukowcy m.in. z MIT przewidywali, że zmienne kataklizmiczne powinny przejść na ultrakrótkie orbity. Ale po raz pierwszy w historii taki system został zaobserwowany bezpośrednio. – Od dawna przewidywano, że obiekty te powinny przejść na ultrakrótkie orbity. Przez długi czas dyskutowano, czy mogą być one wystarczająco krótkie, aby emitować wykrywalne fale grawitacyjne. To odkrycie kładzie kres rozważaniom – twierdzi dr Kevin Burdge z MIT. Uczeni donoszą o swoim odkryciu na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”. Współautorami badania są naukowcy m.in. z Harvardu i Smithsonian Center for Astrophysics. Astronomowie odkryli nowy układ w obszernym katalogu gwiazd, obserwowanych przez Zwicky Transient Facility (ZTF). Wykorzystuje on kamerę podłączoną do teleskopu w Obserwatorium Palomar w Kalifornii do robienia zdjęć szerokich połaci nieba w wysokiej rozdzielczości. Do tej pory teleskop wykonał ponad 1000 zdjęć każdej z ponad jednego miliarda gwiazd na niebie, rejestrując zmieniającą się jasność każdej gwiazdy w ciągu dni, miesięcy i lat. Słońce ma zaginionego bliźniaka? Nowa teoria zmieni rozumienie Wszechświata Słońce – centralna gwiazda naszego układu planetarnego – miliardy lat temu mogło być częścią gwiazdy podwójnej – twierdzą harvardzcy astrofizycy. Istnienie bliźniaczej gwiazdy, kt.. Dr Burdge przeczesywał katalog, szukając sygnałów układów o ultrakrótkich orbitach. Interesowały go te, których dynamika może być tak ekstremalna, że powinny emitować dramatyczne wybuchy światła oraz fale grawitacyjne. Wyjątkowy układ odkryty dzięki algorytmowi W nowym badaniu dr Burdge przejrzał dane ZTF dla gwiazd, które wydawały się migać wielokrotnie, z okresem krótszym niż godzina. Czyli z częstotliwością, która zazwyczaj sygnalizuje układ co najmniej dwóch blisko orbitujących obiektów, z których jeden przechodzi przed drugim i na krótko blokuje jego światło. Do pracy badacz użył specjalnego algorytmu. Odnalazł on w katalogu około milion gwiazd, które wydawały się migać co godzinę. Poszukiwania naukowców skupiły się na ZTF J1813+4251. To układ, który znajduje się około 3000 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Herkulesa. Badacze skupili się na tym systemie, wykorzystując też dane z Obserwatorium W.M. Kecka na Hawajach i Gran Telescopio Canarias w Hiszpanii. Odkryli, że system ZTF J1813+4251 jest wyjątkowo wyraźny, a jego światło zmienia się z każdym zaćmieniem. Dzięki temu byli w stanie precyzyjnie zmierzyć masę i promień każdego obiektu, a także jego okres orbitalny. Odkryli, że pierwszym obiektem był prawdopodobnie biały karzeł, o wielkości 1/100 wielkości Słońca i około połowie jego masy. Drugi obiekt był gwiazdą podobną do Słońca pod koniec swojego życia, mniej więcej o wielkości Jowisza. – To wyjątkowy system – mówi Burdge. – Mieliśmy podwójne szczęście, że znaleźliśmy układ, który odpowiada na wielkie otwarte pytanie i jest jedną z najpiękniej zachowujących się zmiennych kataklizmicznych – dodaje. Komentarze polskich naukowców – Astronomowie znają kilkanaście układów podwójnych gwiazd, w których składniki obiegają się wzajemnie z ekstremalnie krótkimi okresami, poniżej 20 minut (dla porównania, Ziemia obiega Słońce w rok). Pochodzenie tych obiektów było do tej pory zagadką, ale rozważano trzy możliwe teoretyczne wyjaśnienia tłumaczące ich powstawanie. Nowo odkryty obiekt potwierdza jedną z tych teorii. Brałem udział w badaniach prowadzonych przez projekt ZTF podczas mojego stażu podoktorskiego w California Institute of Technology w USA. Byłem odpowiedzialny za zaprojektowanie algorytmów komputerowych i wykonanie pomiarów jasności ponad 1 miliarda gwiazd obserwowanych przez ten projekt. Dzięki temu udało nam się odkryć ten wyjątkowy obiekt – mówi dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. – To pierwszy spośród ponad tysiąca znanych zmiennych kataklizmicznych układ, którego składniki okrążają środek masy z okresem krótszym niż godzina. Obserwowane systematycznie zaćmienia pozwoliły na dokładne wyznaczenie mas i promieni składników układu, dzięki czemu możliwe stało się testowanie teoretycznych modeli ewolucji takich gwiezdnych par. Odkrywanie ekstremalnych przypadków obiektów danej klasy jest możliwe dzięki wielkim przeglądom nieba, jak wspomniany w artykule ZTF czy też polski projekt OGLE poszukujący ciekawych zmiennych zjawisk na niebie od ponad 30 lat – komentuje dr Milena Ratajczak z Obserwatorium Astronomicznego UW. Źródła: EurekAlert, Nature. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Po raz pierwszy zaobserwowano, jak umierająca gwiazda rozrywa i pożera planety z całego swojego układu
W atmosferze białego karła odległego o 86 lat świetlnych od Ziemi znaleziono unikatową kompozycję pierwiastków. Świadczy ona o tym, że gwiazda pochłonęła zarówno wewnętrzne planety, podobne do planet skalistych w Układzie Słonecznym, jak i lodowe obiekty pochodzące z rubieży układu.
W tym artykule: Umierająca gwiazda, czyli niezwykły biały karzeł G238-44 Zupełnie inny układ planetarny Nieistniejące planety, czyli czym zajmuje się nekroplanetologia Jak będzie wyglądał Układ Słoneczny w przyszłości? Jak umiera gwiazda? Wszystko zależy od jej wielkości. Jeśli jest ona zbliżona do Słońca, kres „zwykłego” życia gwiazdy nastąpi wraz z wypaleniem się paliwa termojądrowego, podtrzymującego reakcję syntezy jądrowej w jej środku. Wówczas umierająca gwiazda zacznie się „nadymać”. Jej zewnętrzne warstwy powiększą się, pochłaniając wszystko, co znajduje się na ich drodze. Wnętrze gwiazdy zaś zapadnie się grawitacyjnie w niewielkie jądro. W astronomii nazywa się je białym karłem. Białe karły są gorące i niezwykle gęste. Mogą być obiektami o masie Słońca, lecz o promieniu Ziemi. Warto przypomnieć, że średnica Ziemi jest ponad sto razy mniejsza od średnicy Słońca. Umierająca gwiazda, czyli niezwykły biały karzeł G238-44 Na zakończonej niedawno konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Astronomicznego grupa naukowców przedstawiła wyniki badania białego karła oznaczonego jako G238-44. To obiekt znajdujący się w odległości 86 lat świetlnych od Ziemi. Budowa Słońca: narodziny i śmierć naszej najbliższej gwiazdy. Co się stanie ze Słońcem w przyszłości? Jak wygląda budowa Słońca? Jest ono prawie idealną kulą gorącej plazmy, utrzymywaną przez grawitację i kształtowaną przez pole magnetyczne. A chociaż trzy czwarte jego masy stanowi lekki... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/slonce-narodziny-i-smierc-naszej-najblizszej-gwiazdy-co-sie-stanie-ze-sloncem-w-przyszlosci-fot-nasa-s-goddard-space-flight-center-0912ec0.jpeg" width="938" height="528" alt="Słońce: narodziny i śmierć naszej najbliższej gwiazdy. Co się stanie ze Słońcem w przyszłości? (Fot. NASA's Goddard Space Flight Center)" title="Słońce: narodziny i śmierć naszej najbliższej gwiazdy. Co się stanie ze Słońcem w przyszłości? (Fot. NASA's Goddard Space Flight Center)" /> Analizując skład jego atmosfery, naukowcy odkryli zaskakujące połączenie pierwiastków. Atmosfera G238-44 zawierała aż dziesięć pierwiastków cięższych od helu. Były to: węgiel, azot, tlen, aluminium, magnez, krzem, fosfor, siarka, wapń, żelazo. Szczególnie dużo wykryto żelaza i azotu. Po pierwsze wskazuje to, że umierająca gwiazda rozerwała, a następnie pochłonęła planetę (lub planety) z jądrem składającym się z płynnego lub stałego żelaza. Po drugie, że wchłonęła również obiekty lodowe, typu asteroidy albo komety składające się ze zmrożonego azotu. W Układzie Słonecznym znajdują się one dopiero w Pasie Kuipera, czyli w obszarze znajdującym się aż za orbitą Neptuna. Zupełnie inny układ planetarny – Nigdy jeszcze nie widzieliśmy, by te dwa rodzaje materiałów wpadały do białego karła jednocześnie – mówi Ted Johnson, fizyk i astronom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. – Gdy przeanalizowaliśmy dane, do ich wyjaśnienia najlepiej pasowało połączenie materiału z planety typu Merkurego oraz z lodowej komety w proporcjach dwa do jednego – wyjaśnia. Gwiazda neutronowa emitująca nietypowe sygnały radiowe w naszej Galaktyce. Czym jest ten dziwny obiekt? Zupełnie nowy rodzaj gwiazdy wypatrzyli astronomowie w rejonie Drogi Mlecznej odległym od Ziemi o 1300 lat świetlnych. Znajduje się tam obiekt, który wysyła impulsy radiowe z niespotykaną do... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/gwiazda-neutronowa-emitujaca-nietypowe-sygnaly-radiowe-w-naszej-galaktyce-czym-jest-ten-dziwny-obiekt-fot-getty-images-1b1a9c8.jpeg" width="900" height="700" alt="Gwiazda neutronowa emitująca nietypowe sygnały radiowe w naszej Galaktyce. Czym jest ten dziwny obiekt? (fot. Getty Images)" title="Gwiazda neutronowa emitująca nietypowe sygnały radiowe w naszej Galaktyce. Czym jest ten dziwny obiekt? (fot. Getty Images)" /> Takie proporcje żelaza metalicznego i zmrożonego azotu wskazują, że w układzie G238-44 planety formowały się w zupełnie inny sposób niż w Układzie Słonecznym. – Nie znamy żadnego układu gwiezdnego, który miałby tak dużo obu tych pierwiastków jednocześnie – przyznaje Johnson. Nieistniejące planety, czyli czym zajmuje się nekroplanetologia Badanie atmosfery białego karła G238-44 pozwala formułować wnioski o ciałach niebieskich – planetach z jego układu – które już nie istnieją. To stosunkowo nowa dziedzina astrofizyki, określana nekroplanetologią. Powstała ona zaledwie dwa lata temu, w 2020 r. Wówczas naukowcy opublikowali wyniki obserwacji białego karła WD 1145+017, wokół którego odkryli pozostałości świeżo pochłoniętej planety. Zasugerowali, by dziedzinę nauki zajmującą się badaniem już nieistniejących planet nazwać nekroplanetologią. Jak będzie wyglądał Układ Słoneczny w przyszłości? Co może nam dać nowa dziedzina nauki? Analiza białych karłów wskazuje, że układy gwiezdne mogą bardzo się od siebie różnić. Badania G238-44 sugerują dodatkowo, że w Drodze Mlecznej składniki, z których powstają skaliste planety typu ziemskiego, mogą być powszechne. Astronomowie ustalili, kiedy w kosmosie pojawiły się pierwsze gwiazdy Naukowcy przyjrzeli się sześciu najbardziej odległym znanym ludzkości galaktykom. Jak ustalili, większość pierwszych gwiazd nie przypominała naszego Słońca. Co ciekawe, Układ Słoneczny może czekać bardzo podobny los do tego, jaki spotkał układ planetarny G238-44. Za ok. 5 mld lat, gdy Słońce się wypali, rozszerzy się tak, że pochłonie planety skaliste (w tym Ziemię). Rozciągający się między Marsem a Jowiszem pas asteroid może natomiast zasilić dysk akrecyjny umierającej gwiazdy. To zaś oznacza, że jeśli umierający Układ Słoneczny będą obserwować astronomowie z innych kosmicznych cywilizacji, dostrzegą bardzo podobny obraz, jaki my zobaczyliśmy, analizując białego karła G238-44. Źródło: The Astrophysical Journal, UCLA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Umierający biały karzeł może zmienić się w bombę jądrową – twierdzą naukowcy
Białe karły to słabe, blaknące jądra martwych gwiazd wielkości Ziemi. Są pozostałością po gwiazdach średniej wielkości, które wyczerpały swoje paliwo i zrzuciły zewnętrzne warstwy. Nasze Słońce pewnego dnia także stanie się białym karłem, podobnie jak ponad 90 procent gwiazd w naszej galaktyce.
Białe karły nie są nam zupełnie obce. Od pewnego czasu wiemy już, że mogą zostać unicestwione w supernowej typu Ia, czyli w kosmicznej eksplozji. Sama supernowa Ia wciąż pozostawia wiele niewiadomych. Dla porównania warto dodać, że supernowe typu II zachodzą, gdy pojedyncza gwiazda umiera i zapada się. W przypadku supernowych Ia wciąż nie wiemy, co wywołuje eksplozje. Wcześniejsze prace sugerują, że może do nich dochodzić, gdy biały karzeł uzyskuje dodatkowe paliwo od swojego towarzysza (w przypadku gwiazd podwójnych). Być może dochodzi wówczas do zderzenia, które jest zdarzeniem wyzwalającym eksplozję – sugerowano jeszcze niedawno. Teraz naukowcy podsuwają inne wytłumaczenie tego, w jaki sposób mogą powstawać supernowe typu Ia. Ich zdaniem biały karzeł może wybuchnąć jak bomba atomowa. Reakcja łańcuchowa w sercu białego karła Gdy biały karzeł stygnie, uran i inne ciężkie pierwiastki promieniotwórcze, znane jako aktynowce, krystalizują się w jego rdzeniu. Czasami atomy tych pierwiastków samorzutnie ulegają rozszczepieniu jądrowemu, rozpadając się na mniejsze fragmenty. Te przypadki rozpadu radioaktywnego mogą uwolnić energię i cząstki subatomowe, takie jak neutrony, które mogą rozbić pobliskie atomy – wyjaśniają autorzy nowego badania. Znany fizyk ostrzega – nie powinniśmy kontaktować się z obcymi. „Nie możemy ryzykować” Naukowiec uważa też, że niebezpieczeństwo nie polega wyłącznie na tym, że kosmici okażą się źli i zechcą nas zniszczyć, ale również na tym, że po prostu nie będą nami zainteresowa... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/7542cbdc01935feb5a918cd55d484c87315bdc61-0977e7e.jpeg" width="938" height="528" alt="Michio Kuko jest przekonany, że w najbliższym stuleciu będziemy w stanie nawiązać kontakt z obcą cywilizacją (fot. Getty Images)" title="Michio Kuko jest przekonany, że w najbliższym stuleciu będziemy w stanie nawiązać kontakt z obcą cywilizacją (fot. Getty Images)" /> Jeśli ilość aktynowców w rdzeniu białego karła przekroczy masę krytyczną, może to wywołać niekontrolowaną reakcję łańcuchową rozszczepienia jądrowego, prowadzącą do wybuchu. Wybuch ten z kolei może wywołać fuzję jądrową, w której jądra atomów łączą się, aby wygenerować ogromne ilości energii. W podobny sposób bomba wodorowa wykorzystuje reakcję łańcuchową rozszczepienia jądrowego do zdetonowania eksplozji termojądrowej – objaśniono na łamach Live Science. Obliczenia przeprowadzone w ramach nowego badania i symulacje komputerowe wykazały, że masa krytyczna uranu może rzeczywiście krystalizować się z mieszaniny pierwiastków zwykle występujących w stygnącym białym karle. Jeśli uran eksploduje w wyniku reakcji łańcuchowej rozszczepienia jądra atomowego, powstałe w ten sposób ciepło i ciśnienie w rdzeniu białego karła mogą być wystarczająco wysokie, aby wywołać fuzję lżejszych pierwiastków, takich jak węgiel i tlen, w wyniku której powstanie supernowa – podano w badaniu. Kosmiczne eksplozje – Warunki do zbudowania i odpalenia bomby atomowej wydawały się bardzo trudne. Byłem zaskoczony, że te warunki mogą być spełnione w naturalny sposób wewnątrz bardzo gęstego białego karła. Jeśli to prawda, zapewnia to zupełnie nowy sposób myślenia o supernowych termojądrowych i być może innych eksplozjach astrofizycznych – mówi współautor badania Charles Horowitz, astrofizyk nuklearny z Indiana University. Zdaniem Horowitza nowe odkrycie może wyjaśniać połowę wszystkich zachodzących w naszej galaktyce supernowych typu Ia. W szczególności nowe odkrycia mogą wyjaśniać pojawienie się supernowych, do których dochodzi w ciągu miliarda lat od powstania białego karła, ponieważ w tym przypadku uran gwiazdy jeszcze nie rozpadł się w całości. Jeśli chodzi o starsze białe karły, supernowe typu Ia mogą powstać w wyniku połączenia dwóch białych karłów – twierdzi Horowitz. Pentagon: Nagranie trójkątnego niezidentyfikowanego obiektu z San Diego jest prawdziwe Nagranie obiektu o kształcie piramidy błyskającego światłami kręcącego się 200 metrów nad okrętem marynarki wojennej USA jest prawdziwe, stwierdziła rzeczniczka Pentagonu. Obserwatorzy z... Naukowcy mają nadzieję, że przyszłe badania obejmujące przeprowadzenie symulacji komputerowych pozwolą ustalić, czy reakcje łańcuchowe w przypadku białych karłów mogą wywołać fuzję. A jeśli tak – jak zachodzi i przebiega ten proces. – Podczas eksplozji zachodzi wiele różnych procesów fizycznych i dlatego istnieje wiele możliwych niewiadomych – wyjaśnia Horowitz. Pełne wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Physical Review Letters.
Kosmiczny wybuch wystrzelił gwiazdę w podróż przez Drogę Mleczną. Pędzi 900 000 km/h
Nietypowy biały karzeł pędzi przez galaktykę Drogi Mlecznej z prędkością 900 000 km/h. Przez długi czas niezwykłe tempo gwiazdy było dla astronomów zagadką. Teraz udało im się ustalić, że prawdopodobnie jest to efekt przejścia wcześniej istniejącej gwiazdy w supernową. Wybuch nie zniszczył całkowicie gwiazdy, a jej fragment odrzucił z wielką mocą.
Supernowa to potężna eksplozja, która ma miejsce, gdy gwiazda osiąga kres życia. W przypadku tego obiektu kosmiczny wybuch musiał być niewystarczający, aby zniszczyć gwiazdę w całości. Jej fragment – zidentyfikowany przez obserwatorów jako biały karzeł w 2015 roku – wciąż pędzi przez naszą galaktykę. Biały karzeł o oznaczeniu SDSS J1240 + 6710, nazywany przez odkrywców Dox, znajduje się w gwiazdozbiorze Draco. Astronomowie twierdzą, że pierwotnie krążył wokół innej gwiazdy. W wyniku wybuchu obie gwiazdy zostały wystrzelone w przeciwnych kierunkach, a odepchnięte od siebie siłą eksplozji, nabrały dużej prędkości. Drugiej gwiazdy nie zidentyfikowano. SDSS J1240 + 6710 już wcześniej zwrócił na siebie uwagę badaczy, ponieważ miał charakterystyczny niezwykły skład atmosferyczny. Naukowcy stwierdzili, że nie zawiera wodoru ani helu (z których zwykle zbudowane są białe karły), a jest skomponowany z niezwykłej mieszanki tlenu, neonu, magnezu i krzemu. Teraz, korzystając z Teleskopu Kosmicznego Hubble'a, międzynarodowy zespół potwierdził również obecność węgla, sodu i glinu. Nigdy wcześniej nie zauważono takiego składu atmosfery w przypadku białego karła. Ponadto obserwatorów zaciekawił brak pierwiastków takich jak żelazo, nikiel, chrom i mangan. Te cięższe pierwiastki zwykle powstają z lżejszych na skutek reakcji zachodzących w trakcie przejścia w supernową. Ich brak sugeruje więc, że proces nie przebiegł w całości. – Ta gwiazda jest wyjątkowa, ponieważ ma wszystkie kluczowe cechy białego karła, ma bardzo dużą prędkość i niezwykłą zasobność, które kłócą się z jej niską masą – mówi główny autor badań, prof. Boris Gänsicke z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Warwick w Wielkiej Brytanii. – Gwiazda ma skład chemiczny, który jest jak odcisk palca po wybuchu jądrowym, małą masę i bardzo dużą prędkość. Wszystkie te fakty sugerują, że musiała pochodzić z jakiegoś ścisłego układu podwójnego i musiała przejść zapłon termojądrowy. Była rodzajem supernowej, ale takiej, jakiej nigdy wcześniej nie widzieliśmy – dodaje Gänsicke. Naukowcom udało się również zmierzyć masę gwiazdy, która jest szczególnie niska jak na białego karła i wynosi 40 proc. masy naszego Słońca. To też zdaje się potwierdzać, że gwiazda przeszła częściową supernową, która nie zniszczyła jej do końca. Najlepiej zbadane supernowe termojądrowe są klasyfikowane jako Typ Ia. Pomogły one w odkryciu ciemnej energii i są obecnie rutynowo wykorzystywane do mapowania struktury wszechświata. Ale jest coraz więcej dowodów na to, że supernowe termojądrowe mogą się zdarzyć w bardzo różnych warunkach. Bez radioaktywnego niklu, który napędza długotrwałą poświatę supernowych typu Ia, eksplozja, która wysłała tego konkretnego białego karła na wędrówkę przez naszą galaktykę, była zaledwie krótkim błyskiem światła, które było trudne do wykrycia. Badania zostały opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ten kosmiczny ”bałwanek” to jedyna znana tak dziwna para białych karłów
Astronomowie odkryli wielkiego ”bałwana” zbudowanego z dwóch białych karłów, wypalonych gwiazd pokroju naszego Słońca, które zamiast eksplodować połączyły się w tak niespotykany tandem. Przynajmniej taką teorią próbuje się wytłumaczyć unikalny rozmiar, prędkość poruszania i skład chemiczny atmosfery tej, odległej od Ziemi o 150 lat świetlnych, gwiazdy.
Białe karły to pozostałości po niezbyt dużych gwiazdach, jak ta oświetlająca naszą planetę, których masa była zbyt mała, by udało się jej przeobrazić w supernową. Choć są małe, to ich struktura jest niezwykle gęsta. NASA używa często porównania, że łyżeczka materiału z którego są zbudowane ważyłaby 4 miliardy ton. Większość ma masę równą 0,5 - 0,7 naszej gwiazdy, ale wielkością dorównują najwyżej 2/3 Ziemi. WDJ0551+4135, jak nazwano podwójną gwiazdę, jest inna. Ma szacunkowe 1,14 masy Słońca. Analiza spektroskopowa wykonana przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Herschel pokazała, że jej atmosfera ma nietypowo dużo węgla. - Zwykle oczekujemy znaleźć zewnętrzną warstwę wodoru, może zmieszanego z helem, albo np. mieszaninę helu i węgla. Nikt nie liczył, że znajdziemy mieszaninę wodoru i węgla, ale bez helu. Coś tu było nie tak – dr. Mark Hollands, główny autor opracowania powiedział tygodnikowi ”Newsweek”. Ustalono, że WDJ0551+4135 porusza się szybciej niż 99 proc. innych, najbliżej położonych białych karłów. Prędkość jest dobrym wskaźnikiem wieku takiej gwiazdy. Wiadomo np., że te starsze okrążają środek Drogi Mlecznej szybciej niż młode. Temu ”bałwankowi” ewidentnie śpieszy się szczególnie mocno. Hollands zwraca uwagę na unikalne cechy tego nietypowego białego karła: 1) ma skład chemiczny, którego nie tłumaczy dostępna wiedza o ewolucji gwiazd, 2) ma masę dwukrotnie większą od przeciętnej 3) ma wiek bardziej zaawansowany, niż sugerowałoby tempo jej wychładzania się. Generalnie ciężko określić wiek tworu powstałego z połączenia dwóch białych karłów. W tym przypadku wiadomo mniej więcej, że samo złączenie nastąpiło 1,3 mld lat temu. Pytanie, ile lat samodzielnie istniały obiekty tworzące tandem? Być może miliardy lat. Brak danych o podobnych układach, więc astronomom ciężko otrzymać precyzyjne wyliczenia. - Najbardziej ekscytującym aspektem tej gwiazdy jest to, że znajduje się na granicy przemiany w supernową. Nie znamy zbyt wielu tak masywnych białych karłów. Nie mamy pewności jakiego typu układy gwiezdne osiągają etap supernowej. Zbieranie danych o tej ”nieudanej” supernowej i jej podobnym może nam pomóc zrozumieć drogę, którą pokonują gwiazdy zmierzające w stronę termonuklearnej samozagłady – wyjaśnia dr Mark Hollands. Przez lata sądzono, że przekroczenie 1,44 masy Słońca (tzw. granica Chandrasekhara) gwarantuje widowiskową eksplozję termojądrową i wyrzucenie z ogromną siłą w przestrzeń większości lub nawet całej materii gwiazdy. - W ostatniej dekadzie nowe badania supernowych pokazały, że na skutek połączenia dwóch białych karłów supernowa może nastąpić już przy 1,2 masy Słońca. Widać więc, że WDJ0551+4135 to biały karzeł na granicy samozniszczenia – podsumowuje ”Newsweek”. Jan Sochaczewski