Загадка исчезнувшей массивной звезды

В 2009 году гигантская звезда, в 25 раз массивнее Солнца, исчезла. Она увеличилась в яркости до миллиона солнц, как будто была готова взорваться сверхновой. Но затем она скорее угасла, чем взорвалась. И когда астрономы попытались разглядеть звезду с помощью телескопа LBT, космического телескопа "Хаббл" и космического телескопа "Спитцер", они ничего не смогли увидеть. Звезда, известная как N6946-BH1, в настоящее время считается неудавшейся сверхновой. Астрономы полагают, что звезда коллапсировала, превратившись в черную дыру, а не вызвала вспышку сверхновой. Но это было предположение. Все, что мы знаем наверняка, это то, что на какое-то время она стала ярче, а затем стала слишком тусклой для наблюдения в наши телескопы. Но это изменилось благодаря космическому телескопу "Джеймс Уэбб" (JWST). В новом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, анализируются данные, собранные инструментами NIRCam и MIRI JWST. Ученые обнаружили яркий инфракрасный источник, который, по-видимому, является остатком пылевой оболочки, окружающей положение первоначальной звезды. Это может быть материал, выброшенный из звезды, или инфракрасное свечение от вещества, попадающего в черную дыру, хотя это кажется менее вероятным. Удивительно, но команда также обнаружила не один остаточный объект, а три. Это делает менее вероятной неудачную модель сверхновой. Более ранние наблюдения N6946-BH1 представляли собой смесь этих трех источников, поскольку разрешение было недостаточно высоким, чтобы различить их. Таким образом, более вероятной моделью является то, что увеличение яркости в 2009 году было вызвано слиянием звезд. То, что казалось яркой массивной звездой, было звездной системой, которая становилась ярче по мере слияния двух звезд, а затем исчезала.

Хотя ученые склоняются к модели слияния, они не могут исключить неудачную модель сверхновой. И это усложняет наше понимание сверхновых и черных дыр звездной массы. Из слияний черных дыр, наблюдаемых LIGO и другими гравитационно-волновыми обсерваториями, мы знаем, что черные дыры звездной массы существуют и относительно распространены.

Таким образом, некоторые массивные звезды действительно становятся черными дырами. Но вспыхивают ли они сначала сверхновыми неизвестно. Обычные сверхновые могут обладать достаточной остаточной массой, чтобы превратиться в черную дыру, но трудно представить, как самые большие звездные черные дыры могли образоваться после сверхновых.

N6946-BH1 находится в галактике на расстоянии 22 миллионов световых лет, поэтому тот факт, что JWST может различать несколько источников, впечатляет. Это также дает астрономам надежду на то, что со временем подобные звезды будут наблюдаться. Имея больше данных, мы сможем отличить звездные слияния от настоящих неудавшихся сверхновых, что поможет нам понять последние стадии развития звезд по мере их превращения в черные дыры звездной массы.

Астрономы заподозрили у Веги горячую экзопланету

Астрономы обнаружили возможную экзопланету у Веги, которая может оказаться горячим нептуном или юпитером, расположенным близко к звезде. Однако чтобы это подтвердить, ученым потребуются новые данные наблюдений. Статья опубликована в журнале The Astronomical Journal. В настоящее время ученые ищут экзопланеты в основном у маломассивных звезд, поскольку крупные и массивные звезды создают ряд проблем для наблюдений, как в случае транзитного метода, так и метода радиальных скоростей. Частично эта проблема решается комбинированием методик наблюдений и тщательным отбором целевых звезд — например, хорошо подходят молодые яркие звезды A-типа, у которых обычно находят экзопланеты типа горячих газовых гигантов с короткими орбитальными периодами. Вега (или альфа Лиры) представляет собой пятую по яркости звезду в ночном небе, которая находится на расстоянии 25 световых лет от Солнца. Она относится к спектральному классу A0V и обладает массой 2,15 масс Солнца, возраст Веги составляет 471–700 миллионов лет. Инфракрасные наблюдения за Вегой выявили у нее два пылевых околозвездных диска, кроме того неоднократно выдвигались идеи о наличии у Веги экзопланет, однако данные наблюдений не давали подтверждения этой теории, а лишь накладывали ограничения на массу и орбиту возможных планет.

Группа астрономов во главе с Спенсером Хертом (Spencer Hurt) из Университета Колорадо в Боулдере опубликовала результаты анализа спектроскопических данных наблюдений за Вегой, полученных за 10 лет при помощи инструмента TRES (Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph), установленного в Обсерватории Уиппла, и фотометрических данных космического телескопа TESS. Целью исследования был поиск возможных экзопланет у звезды.

Ученые пришли к выводу, что можно исключить наличие кандидата в экзопланету с периодом обращения 0,53–0,56 земных дня, о котором сообщалось в 2015 году, и выделить два любопытных результата наблюдений. Первый может относиться к объекту с периодом обращения 196,4 земных дня и минимальной массой 0,252 масс Юпитера, однако после обсуждений астрономы решили, что в данном случае убедительных доказательств существования экзопланеты нет.

Второй кандидат, по мнению ученых, имеет гораздо большие шансы оказаться экзопланетой. Предполагается, что это может быть горячий нептун или юпитер, с минимальной массой 20 масс Земли, который двигается по полярной или сильно наклоненной орбите, совершая один оборот вокруг звезды за 2,43 земных дня. Однако для подтверждения или опровержения существования этого кандидата потребуются дальнейшие наблюдения, в том числе при помощи будущих космических телескопов Роман и «Джеймс Уэбб».

Ранее мы рассказывали о том, как ученые подтвердили идею о том, что скалистые дифференцированные планеты могут образовываться вокруг короткоживущих массивных звезд B-типа, найдя следы коры экзопланет в фотосфере белого карлика.

DY Центавра - пример звездной эволюции в действии

В 1930 году Доррит Хоффлейт сообщила, что звезда № 4749 в Гарвардском списке переменных исчезла четыре раза в промежуток между 1897 и 1929 годами, и определила ее как переменную R Coronae Borealis (RCB). RCB-звезды - это светящиеся звезды малой массы (красные гиганты) с поверхностной температурой около 5000-7000 К - не намного горячее Солнца. Они примечательны тем, что на их поверхности почти нет водорода; его заменяют гелий и углерод. Они тускнеют с коэффициентом 100 и более, время от времени выбрасывая облака углерода или "сажи". Если процесс происходит в сторону земли, облака сажи блокируют свет звезды, пока они не расширятся настолько, чтобы снова пропускать свет. Находясь в созвездии Центавра, HV 4749 было присвоено название переменная звезда DY Центавра. После 1935 года или около того, звезда прекратила показывать исчезновение облаков сажи и ее видимая яркость начала падать. В 1980 году Килкенни и Уиттет сообщили, что DY Центавра была более голубой, чем другие звезды RCB, с поверхностной температурой в 10000 К, поэтому они назвали ее горячей звездой RCB. Астроном Саймон Джеффри получил первый спектр высокого разрешения в 1987 году, когда поверхностная температура достигла почти 20 000 К. Общее затухание является еще одним признаком того, что поверхность становится более горячей и синей, потому что свет излучается на ультрафиолете, а не на видимых длинах волн. Дополнительные спектры были получены в 2002 и 2010 годах - DY Центавра все еще нагревался.

Данные за 2010 год также предполагают, что DY Центавра может быть двойной звездой с периодом около 40 дней. Поскольку это может помочь объяснить, как была сформирована DY Центавра, почему у нее такая необычная химия поверхности и почему она так быстро нагревается, Саймон вернулся к DY Центавра в 2015 году. Использование спектрографа высокого разрешения (HRS) на Большом Телескопе (SALT) в южной Африке Саймон и его сотрудники Камесвара Рао и Дэвид Ламберт провели серию измерений. Они не нашли то, что искали - DY Центавра это все такие одна звезда!

DY Центавра продолжает нагреваться - его температура достигла 25 000 К. Он нагревается, потому что он сжимается. Он был примерно в 200 раз больше, чем Солнце в 1890 году, и всего лишь в пять раз больше, чем Солнце сегодня. Когда он сжимается, он вращается быстрее. Саймон и его коллеги наблюдали за скоростью вращения звезды - она изменилась с 20 км/с в 1987 году до 40 км/с в 2015 году. Они предсказали, что DY Центавра может начать вращаться так быстро, что ее поверхность может начать разрушаться в течение нескольких десятилетий. Спектр начинает показывать все более и более сильные эмиссионные линии, возможно, признак того, что излучение побеждает поверхностную битву с гравитацией. Команда также сделала еще одно удивительное открытие. Оглядываясь назад на наблюдения 1987 и 2002 годов они нашли доказательства огромного избытка стронция на поверхности звезды. Стронций образуется внутри звезд, когда железо бомбардируется нейтронами, обычно на очень поздней стадии эволюции.

Кажется, что DY Центавра - остаток звезды, которая почти закончила свою жизнь как белый карлик. Где-то незадолго до 1890 года, в последнем всплеске горения гелия, белый карлик раздувался, превращаясь в красного супергиганта, «пепел» нейтронной бомбардировки вырывался из ядра на поверхность, и DY Центавра стала звездой RCB. Однако возрожденная звезда уже была обречена. Не имея запасов ядерного топлива, поверхностные слои снова разрушаются и перемешиваются, как мы и наблюдаем.

Астрономы открыли звезду с загадочными падениями яркости

Астрономы открыли необычную двойную звезду EPIC 249706694, которая располагается на расстоянии 350 световых лет от Земли. Исследователям удалось зафиксировать 28 падений ее яркости, которые происходили без какой-либо четкой последовательности. Обычно изменения в яркости звезды связаны с прохождением мимо ее диска планеты. В случае же с EPIC 249706694 они происходили очень хаотично, что нельзя связать с каким-либо упорядоченным движением небесного тела. Исследователи проводили наблюдения за звездой в рамках второго этапа миссии телескопа «Кеплер». Телескоп наблюдал за EPIC 249706694 на протяжении 87 дней, за это время было замечено 28 изменений яркости звезды. Все из них, кроме двух, обладали одинаковой степенью. Исследователи отмечают, что необычность этих затмений заключается в том, что они не отличаются периодичностью. Только четыре из них могут быть частью периодической последовательности. Согласно расчетам исследователей, чтобы производить такие затемнения, один объект — одна звезда — должен превосходить Землю по размерам примерно в два раза, а другая звезда должна походить размерами на Юпитер (EPIC 249706694, как уже отмечалось, является двойной звездой). По мнению исследователей, в системе может быть много других объектов, но очень маловероятно, чтобы несколько планет производили затмения одной степени. Возможно также присутствие облака астероидов, но, опять же, очень маловероятно, чтобы все они приводили к одинаковой степени падения яркости звезды.

Возможно, что некоторые особенности самой звезды приводят к падению яркости — например, кратковременные звездные пятна; чтобы проверить эту гипотезу, впрочем, ученым потребуется и далее детально изучать систему.

Уникальное рождение звезды потрясло астрономов: это открытие войдет в историю науки как настоящее чудо

Астрономам удалось сделать очень детальный снимок молодой звезды. Это позволило им увидеть на ее орбите неожиданного компаньона. Группа ученых под руководством Джона Айли из Лидского университета (Великобритания) провели ряд наблюдений и выявили, что в космосе происходит рождение сразу двух звезд. Главный объект ММ 1а – это молодая крупная звезда, вокруг которой вращается облако из пыли и газа. Этот объект бы изначальной целью исследования ученых. Более тусклый и мелкий объект ММ 1b был выявлен сразу за облаком из пыли и газа своего большого брата. Ученые считают, что это один из примеров «фрагментированного» диска вокруг массивной молодой звезды. «Звезды формируются в огромных облаках газа и пыли в межзвездном пространстве», — поясняет один из ученых Айли. Когда облака газа и пыли обрушиваются под воздействием гравитационного поля, их скорость вращения увеличивается и формируется диск. Именно в нем формируются планеты. В случае со звездами близнецами одна из звезд и ее диск настолько велики, что породили еще одну звезду. Исследователям также удалось подсчитать массу новорожденных объектов. ММ 1а весит в сорок раз больше нашего Солнца, а ММ 1b весит в два раза меньше нашей звезды.

«Многие старые массивные звезды сопровождатся компаньонами, — добавляет Айли. — Но двойные звезды часто равны по массе и формируются вместе как сиблинги. Молодая двойная звездная система c соотношением масс 80:1 — необычное явление. Предполагается, что процессы формирования объектов, входящих в систему, абсолютно различны».

Ученые допускают, что звезда поменьше может иметь собственный околозвездный диск, в котором также могут формироваться новые планеты. Однако при таких условиях данный процесс должен протекать очень быстро.

Айли говорит: «Такие массивные звезды, как MM 1a, живут только около миллиона лет, а после взрываются в сверхновую. Поэтому, хотя у MM 1b и есть потенциал для формирования своей собственной планетарной системы в будущем, она не просуществует долго».

Найдена еще одна звезда с загадочным блеском

Найдено новое светило, яркость которого изменяется необычным образом. Самый известный такой объект - так называемая «Звезда Табби», поведение которой астрономы объясняли самыми разными гипотезами, вплоть до астроинженерных сооружений инопланетян. Результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv.org. Космическая обсерватория Kepler, созданная для поиска экзопланет, обнаружила необычные колебания яркости звезды KIC 8462852, которая больше известна как «Звезда Табби» - по имени одного из первооткрывателей, Табиты Бояджян. Эта звезда больше и горячее Солнца, но в первую очередь интересна тем, что ее излучение загадочным образом изменялось: она тускнела и разгоралась без какой-либо закономерности. Ученые предложили много причин, которые могли бы объяснить это явление, среди которых, например, вращающаяся вокруг нее мегаструктура инопланетян, огромные облака пыли и огромные рои комет. В новой работе астрономы пишут о другой звезде с названием VVV-WIT-07, яркость которой также странно колеблется. Наблюдения, которые вели с 2010 по 2018 годы, не позволили выявить какой-либо закономерности в изменения блеска, однако он иногда уменьшался на 80%, в то время как Звезда Табби тускнеет только до 20%, что, впрочем, также очень много для подобных светил.

Существует еще одна звезда с необычными изменения яркости - J1407, которую называют еще «Объектом Мамаджека» по имени первооткрывателя Эрика Мамаджека. В 2012 году выяснилось, что яркость этого объекта уменьшается на 95%, однако в этих изменениях прослеживается периодическая закономерность, что позволило объяснить их наличием спутника - крупной планеты или коричневого карлика - с невероятно обширной системой колец, в сотни раз большей, чем у Сатурна.

Открытие нескольких звезд с необычными изменениями яркости может говорить о том, что они относительно распространены. Тем не менее, некоторые астрономы сомневаются в истинном сходстве VVV-WIT-07 и KIC 8462852. Дело в том, что Звезда Табби достаточно стара и не должна проявлять собственной активности, в то время как VVV-WIT-07 молода, и, следовательно, большие изменения яркости могут быть связаны с ее внутренними процессами. Также на луче зрения к VVV-WIT-07 находится существенно больше галактической пыли, которая также вносит существенные искажения в свет. Авторы новой работы надеются получить наблюдательное время на крупных телескопах, чтобы получить намного более детальную информацию об излучении данного объекта.

Впервые удалось снять, как другая планета вращается вокруг своей звезды: уникальное видео

Ученым удалось впервые снять, как другая планета вращается вокруг своей звезды. Сделали это специалисты из Европейской южной обсерватории. Как говорится в их отчете, планета вращается вокруг звезды беты Живописца. Это вторая по яркости звезда в одноименном созвездии. Звезда находится на расстоянии 64 световых лет от нашей Солнечной системы. Она крупнее нашего Солнца в 1,75 раза, а ее свет в 8,7 раза мощнее. Эта звезда считается очень молодой – ее возраст не превышает двадцати миллионов лет. Найденную планету назвали Бета Живописца b. Впервые ее фото сделали еще в 2009 году, а сейчас ученые получили видео с помощью телескопа VLT в Чили.

Астрономы наблюдают сверхвспышку на красном карлике

Новые наблюдения, проведенные двумя астрономами из Университета штата Аризона, США, при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл»), обнаружили мощную вспышку, получившую статус сверхвспышки, на красном карлике. Этот всплеск излучения превосходит по мощности любую вспышку, когда-либо наблюдавшуюся на Солнце, и, вероятно, окажет влияние на потенциальную обитаемость любых планет, расположенных в системе этой звезды. Более того, астрономы сообщают, что такие сверхвспышки чаще встречаются в случае более молодых красных карликов, суммарная мощность вспышек которых от 100 до 1000 раз превосходит общую мощность их вспышек в «зрелом возрасте».Эта сверхвспышка была обнаружена в рамках программы наблюдений при помощи «Хаббла» под названием HAZMAT («HAbitable Zones and M dwarf Activity across Time»). В ходе этой программы изучаются красные карлики (также известные как карлики спектрального класса М) трех различных возрастов – молодые, среднего возраста и старые – и проводятся их наблюдения в ультрафиолетовом свете, в котором лежит максимум спектра их излучения.

«Красные карлики являются самыми крохотными, наиболее распространенными и долгоживущими звездами в нашей Галактике, - говорит Евгения Школьник, ассистент-профессор Школы Земли и освоения космоса Университета штата Аризона и руководитель проекта HAZMAT. – Кроме того, мы считаем, что большинство красных карликов располагают планетными системами».

Обнаружен уникальный космический объект

Астрономы заметили во вселенной уникальное для мира науки событие – рождение дуэта нейтронных звезд. Объект получил название iPTF 14gqr – он оказался настолько странным, чем и привлек внимание ученых. Обычно, при рождении нейтронных звезд происходит взрыв, и в окружающее пространство выбрасывается материя объемом в несколько солнечных масс. Но объект iPTF 14gqr оказался по-настоящему уникальным: в результате взрыва в космос была выброшена материя, составляющая всего 1/5 солнечной массы, что говорит об очень слабом в масштабах сверхновых взрыве. Куда же делась пропавшая масса? Далее свет вспышки очень быстро погас – всего за семь дней, тогда как обычно подобные объекты остаются яркими в течение 17-20 дней. Исходя из данных о силе взрыва и массе самой сверхновой, команда ученых предполагает, что рядом с взорвавшейся звездой может находиться ранее незамеченный, но очень плотный объект-компаньон, возможно белый карлик, черная дыра или еще одна нейтронная звезда, "содравшая" со звезды-компаньона основную часть звездного вещества еще до взрыва сверхновой. Компьютерное моделирование события с участием гелиевой звезды и нейтронной звезды находящихся в одной системе показало, что такое действительно возможно. 

Это подтвердили данные наблюдения, которые указали на наличие плотного скопления гелия в пространстве вокруг звезды и отсутствие этого вещества в самом выбросе при взрыве сверхновой. Другими словами, компаньон звезды в буквальном смысле высосал все ее внешние соки, оставив лишь тонкий слой поверхностного гелия, который был выброшен в пространство еще до взрыва сверхновой.

По словам ученых, это формирует довольно яркую картину рождения двойной нейтронной звезды. Что еще интереснее, поскольку оба объекта находятся очень близко друг к другу, то в конечном итоге они сольются в столкновении, выбросив в космос гравитационные волны. Когда это событие случится – астрономы не знают. По мнению исследователей, рождение двойных нейтронных звезд должно быть достаточно частым явлением для Вселенной, а не видим мы их потому, что эти события происходят очень быстро.

Вокруг звезды нашли цепочку неизвестных объектов

Международная группа астрономов изучила необычный белый карлик WD 1145+017, который изменяет свою яркость. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org. Исследователи выяснили, что вокруг звезды вращаются несколько объектов, которые могут быть фрагментами кометы или разнородными скалистыми обломками в составе пылевых облаков, однако точная природа пока остается неизвестной. WD 1145+017 удален от Земли на 570 световых лет. Он в 50 раз меньше Солнца, а масса достигает 0,63 солнечной массы. Еще в 2015 году ученые обнаружили, что яркость объекта периодически падает из-за прохождения на его фоне скалистых тел каждые 4,5 часа. Последующие наблюдения показали, что эти тела, скорее всего, являются расколотыми астероидами. В новой работе исследователи провели спектрофотометрические и широкополосные фотометрические наблюдения белого карлика с помощью двух телескопов — Gran Telescopio Canarias и Liverpool Telescope. Оказалось, что обломки выстроены в цепочку, а из них выходят хвосты наподобие кометных. Ученые считают, что гравитационные силы карлика разорвали крупную комету, схожую с кометой Шумейкеров-Леви 9, которая распалась на обломки и врезалась в Юпитер. 

Также возможно, что объекты представляют собой скопление мусора неоднородной плотности. Как пишут ученые, самый длинный транзит (прохождение) и самое сильное затемнение соответствуют нескольким перекрывающим друг друга облакам пыли.

Крупнейшая звезда галактики оказалась источником космических лучей

Самая большая звезда Млечного Пути производит большое количество лучей, «заряжая» частицы до скорости света. Кенджи Хамагути из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте (США) вместе с коллегами наблюдал за крупнейшей и потенциально самой опасной звездой Млечного Пути – сверхгигантом Эта в созвездии Киля (расстояние - 7500 св. лет). В радиусе 10 тысяч световых лет от Солнца двойная система Эты Киля — самая яркая и массивная. Ее центральная звезда весит как 90 Солнц, вторая — как 30; обе интенсивно теряют вещество в мощных потоках звездного ветра. Там, где потоки вещества сталкиваются, частицы излучают в рентгеновском и гамма-диапазоне. Несколько лет назад обсерватория Ферми зарегистрировала периодические вспышки более мощного, чем обычно.Эта двойная звезда давно интересовала астрономов: давление света внутри недр более крупной звезды так велико, что вспышки активности фактически «срывают» внешние покровы светила и выбрасывают их в космос. Ученых интересовало, что происходит, когда новый выброс сталкивается с остатками предыдущих.

Использование рентгеновского телескопа NuSTAR позволило установить, что Эта Киля вырабатывает огромное количество жесткого рентгеновского излучения. И оно порождалось не газовыми оболочками звезды, а «роями» электронов, ускорявшихся на границе между сталкивающимися клубами раскаленного газа до околосветовых скоростей. Часть этих частиц могут достигать Земли.

По словам Хамагути, это значит, что крупные звезды могут тоже выступать источником галактических космических лучей.

«Мы достаточно давно знаем, что ударные волны, возникающие после взрыва сверхновой, могут разгонять частицы материи до скорости света, «заряжая» их большим количеством энергии. Оказывается, что похожие процессы могут проходить в других экстремальных средах, к примеру, в окрестностях звезд, подобных Эте Киля», – сказал он.

Снимок: 28-я годовщина «Хаббла» отмечена новым снимком от космического телескопа

Этот красочный снимок, сделанный при помощи космического телескопа НАСА Hubble («Хаббл»), был опубликован в связи с 28-й годовщиной обсерватории, находящейся на орбите вокруг Земли. На снимке нашли отражение фантастические космические узоры, наличие которых связано с процессами рождения и разрушения звезд. В центре этой фотографии расположена гигантская молодая звезда, яркость которой превышает яркость Солнца в 200 000 раз. Эта звезда испускает мощное ультрафиолетовое излучение и ураганные звездные ветра, вырезающие в окружающем звезду газе невероятные узоры, включающие гребни и полости. Весь этот восхитительный хаос наблюдается в сердце туманности Лагуна, обширной «звездной колыбели», расположенной на расстоянии примерно 4000 световых лет от нас и наблюдаемой в бинокли как светлое пятно с ярким ядром. Эта гигантская звезда под названием Гершель 36 была рождена в «коконе» из материала, и теперь из него вырываются мощные потоки звездного ветра и радиации, которые расталкивают пыль в стороны. Такая высокая активность звезды приводит к формированию отверстий в «коконе», благодаря чему астрономы могут теперь наблюдать эту звезду в оптическом диапазоне, а также некоторых других диапазонах спектра.

На снимке изображена область этой туманности размером примерно 4 световых года.

Наблюдения этой области космического пространства проводились при помощи камеры Wide Field Camera 3 космического телескопа Hubble в период между 12 и 18 февраля 2018 г.

Запущенный 24 апреля 1990 г., космический телескоп НАСА Hubble провел к настоящему времени свыше 1,5 миллиона наблюдений более чем 43500 небесных тел. При помощи этого легендарного астрономического инструмента было выполнено более чем 15500 научных работ с опубликованными результатами.

Удивительная коллекция снимков дисков, окружающих молодые звезды

Инструмент SPHERE, установленный на Очень большом телескопе (Very Large Telescope, VLT) Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory, ESO), расположенном в Чили, позволяет астрономам блокировать ослепительный свет близлежащих звезд, чтобы получить возможность лучше рассмотреть окружающие их пылевые диски. Эта коллекция снимков, сделанных при помощи инструмента SPHERE, содержит множество дисков различных видов, которые, однако, все вместе составляют лишь небольшую часть из широкого разнообразия околозвездных пылевых дисков, наблюдаемых в нашей Галактике. Основной научной задачей инструмента SPHERE является обнаружение и изучение гигантских экзопланет при помощи прямых наблюдений. Однако этот инструмент также является одним из лучших на сегодняшний день инструментов, позволяющих получать изображения дисков вокруг звезд – областей, где может происходить формирование планет. Изучение таких дисков критически важно для понимания связи между свойствами диска и формированием и присутствием планет.

Многие из молодых звезд, изученных в этом исследовании, относятся к типу Тау Тельца – классу очень молодых звезд (возраст менее 10 миллионов лет), значительно различающихся по яркости. Расстояния до этих звезд составляют от 230 до 550 световых лет от Земли.

Еще одной удивительной находкой инструмента SPHERE является открытие необычного диска вокруг звезды GSC 07396-00759, обнаруженной в рамках обзора неба SHINE (SpHere INfrared survey for Exoplanets). Эта красная звезда является частью множественной системы, состоящей из звезд примерно одного возраста, однако имеет более «старый» диск, проэволюционировавший более глубоко, по сравнению с дисками других звезд системы. Причины этого необычного явления в настоящее время изучаются астрономами ESO.

Магнитные «горячие пятна» на поверхностях нейтронных звезд

Изучение эволюции магнитных полей внутри нейтронных звезд показывает, что в результате нестабильностей могут формироваться локальные «горячие пятна» с повышенной энергией магнитного поля, которые сохраняются в течение миллионов лет, даже после того как интенсивность общего магнитного поля нейтронной звезды существенно снизилась. Когда массивная звезда израсходует все свое «звездное топливо» и коллапсирует под действием собственной гравитации, вспыхнув в конце этого процесса как сверхновая, на месте бывшей звезды остаются сверхплотные звездные остатки – нейтронная звезда. Нейтронные звезды обладают мощным магнитным полем и стремительно вращаются вокруг своей оси. Обычно нейтронные звезды моделируют при помощи магнитного поля, имеющего северный и южный полюса, так же как магнитное поле Земли. Однако такая упрощенная «дипольная» модель не объясняет всех загадочных особенностей нейтронных звезд, например более высоких температур некоторых локальных зон поверхности нейтронной звезды, по сравнению с ее средней температурой.

В новом исследовании астрономы во главе с Рейнером Холлербахом (Rainer Hollerbach) из Лидского университета, Великобритания, при помощи суперкомпьютеров рассчитали построенную ими модель эволюции магнитного поля нейтронной звезды.

Новорожденная нейтронная звезда вращается неравномерно - одни участки ее поверхности движутся быстрее, чем другие. Это приводит к искажению магнитного поля звезды и возникновению неоднородностей, или нестабильностей. Таким образом на поверхности возникают участки с повышенной плотностью магнитных линий; в границах этих участков генерируются мощные электрические токи, при протекании которых выделяется тепло, приводящее к разогреву локальных зон, показали результаты моделирования.

Построенная модель также показала, что возможна генерация магнитного пятна радиусом в несколько километров с индукцией магнитного поля свыше 10 миллиардов Тесла. Это пятно может сохраняться в течение нескольких миллионов лет, даже если общее магнитное поле нейтронной звезды ослабло, указывают авторы.

Астрономы впервые наблюдали, как звезда-вампир "ворует" материю у соседки

Европейская рентгеновская обсерватория INTEGRAL впервые наблюдала за тем, как нейтронная звезда начала "воровать" материю у своего соседа – красного карлика. О своих наблюдениях исследователи сообщили в журнале Astronomy & Astrophysics. Пульсары представляют собой особый вид нейтронных звезд, остатков взорвавшихся сверхновых, от полюсов которых исходят узкие пучки радиоволн. Обычно "новорожденные" пульсары вращаются очень быстро и постепенно замедляются, расходуя на излучение собственную энергию. Но если у пульсара есть сосед, обычная звезда больших или малых размеров, он может вновь раскрутиться, став своеобразным космическим вампиром и "воруя" вещество у нее. В ходе исследования ученые изучили необычную вспышку на ночном небе, которая была открыта рентгеновским телескопом INTEGRAL в середине августа прошлого года. Когда ученые изучили спектр и поляризацию этих вспышек, и получили дополнительные данные с двух других орбитальных обсерваторий – XMM-Newton и NuSTAR, они обнаружили, что на самом деле в этой точке обитает не только красный карлик, но и крайне необычная нейтронная звезда IGR J17329-2731, чьи физические свойства во многом противоречат друг другу.

В частности, эта нейтронная звезда обладает чрезвычайно мощным магнитным полем, характерной чертой молодых пульсаров, но при этом она совершает один оборот вокруг своей оси примерно за два часа, что, наоборот, говорит о ее почтенном возрасте. Вдобавок, IGR J17329-2731, как показал анализ архивов всех трех телескопов, раньше никогда не была видна для этих инструментов, что указывает на то, что родилась она совсем недавно.

По мнению ученых, в прошлом нейтронная звезда была белым карликом, который тоже воровал материю у соседнего светила, поглощая его плотный звездный ветер.

В конечном итоге он накопил достаточное количество массы для того, чтобы превратиться в нейтронную звезду, которая начала излучать пучки рентгена высоких энергий в тот момент, когда солнечный ветер красного гиганта достаточно сильно замедлился, а материя в нем стала достаточно плотной. Помимо вспышек рентгена, этот плазменный "дождь" затормозил пульсар и сделал его таким, каким он является на данный момент.

Вокруг звезды заметили структуру неизвестного происхождения

Астрономы Аризонского университета обнаружили сложную структуру, окружающую молодую звезду HR 4796A. Она состоит из отчетливого кольца обломков и облака неправильной формы, точное происхождение которого пока неизвестно. Об этом сообщается в пресс-релизе Phys.org. Структура, образованная пылью и газом, была обнаружена с помощью космического телескопа Hubble. Белое кольцо достигает в диаметре 77 астрономических единиц, что почти в два раза превышает среднее расстояние от Солнца до Плутона. При этом звездный ветер, возникающий из-за истечения заряженных и нейтральных частиц с поверхности светила, выдувает фрагменты кольца дальше в космос. Внешняя структура асимметрична и имеет форму искривленного бумеранга. Ученые объясняют это несколькими причинами.

 Во-первых, это может быть связано с движением родительской звезды, которая влияет на межзвездную среду, подобно лодке, от которой идут волны. Во-вторых, на облако влияет гравитационное притяжение соседней HR 4796B.

Астрономы раскрывают секреты самой далекой обнаруженной сверхновой

Международная команда астрономов, включающая профессора Боба Николя (Bob Nichol) из Портсмутского университета, Великобритания, подтвердила открытие самой далекой обнаруженной сверхновой – гигантского космического взрыва, который имел место 10,5 миллиардов лет назад, когда возраст нашей Вселенной составлял лишь одну четверть от ее текущего возраста. Эта взорвавшаяся звезда, известная как DES16C2nm, была обнаружена при помощи обзора неба Dark Energy Survey (DES), международной коллаборации, целью которой является составление карты нескольких сотен миллионов галактик для выяснения природы темной энергии – таинственной силы, которая, как считается, вызывает ускоренное расширение Вселенной. Сверхновая является взрывом массивной звезды в конце ее жизненного цикла. Объект DES16C2nm был классифицирован как сверхяркая сверхновая - самый яркий и редкий тип сверхновых, впервые открытый десять лет назад.

 Считается, что сверхяркие сверхновые формируются при падении материала на самый плотный объект Вселенной – стремительно вращающуюся нейтронную звезду, сформированную в результате взрыва массивной звезды.

Боб Николь рассказывает: «Мы не думали о таких сверхновых, когда начинали проведение обзора неба DES более 10 лет назад. Такие открытия демонстрируют ценность эмпирической науки – иногда, чтобы обнаружить что-то интересное, нужно просто взглянуть в небо».

Сверхновая DES16C2nm была впервые обнаружена в августе 2016 г., а расстояние до нее и феноменальная яркость этой вспышки были подтверждены в октябре того же года при помощи трех мощнейших в мире телескопов: Очень большого телескопа, расположенного в Чили, и обсерватории им. Кека, расположенной на Гавайях.

Звезда сбрасывает кожу: яркое фото уникального космического явления

Ученые при помощи "Очень большого телескопа" получили снимок звезды R Scu, которая располагается на расстоянии 1200 световых лет от Земли в созвездии Скульптора и переживает процесс распада. Об том говорится в сообщении на сайте Европейской южной обсерватории. Ученые запечатлели как звезда теряет внешние оболочки, превращаясь в планетарную туманность. В основном процесс потери массы хорошо исследован, но все еще остается неясным, как он идет в непосредственной близости к поверхности звезды.

Предполагается, что заканчивая свой жизненный цикл звезда распадется, производя большое количество атомов разнообразных химических элементов, которые участвуют в образовании новых звезд, планет, их спутников, и в конечном счете живых организмов.

Ученые заметили необычную аномалию на красном гиганте

Международная группа астрономов обнаружила аномальные конвективные ячейки на красном гиганте π1 Gruis, расположенном в 530 световых годах от Земли. Размер этих пузырьков, вызванных конвекцией плазмы, достигает 120 миллионов километров, что составляет четверть диаметра самой звезды. Ученые изучили детали поверхности красного гиганта в инфракрасном диапазоне при помощи комплекса оптических телескопов Very Large Telescope в Чили. Огромные гранулы в сотни тысяч раз превышают аналогичные образования на Солнце, диаметр конвективных структур которых достигает лишь 1 500 километров. Исследователи считают, что это связано с тем, что масса π1 Gruis лишь в 1,5 раза больше солнечной, но гигант диаметром в 700 раз больше солнца.

Красные гиганты образуются, когда у не очень массивной звезды выгорает водород. Она начинает сжиматься, в результате чего ее недра разогреваются, и начинаются процессы слияния атомов гелия в более тяжелые элементы (углерод и кислород). В итоге звезда сбрасывает внешние слои и остается белый карлик.

Наблюдение за уничтожающей планеты звездой

Ученые наблюдают за звездой RZ Рыб (RZ Psc), которая находится на расстоянии 550 световых лет от Земли и периодически резко и непредсказуемо меняет свою яркость. По мнению исследователей, колебания яркости связаны с газопылевыми облаками - остатками уничтоженной звездой планеты или нескольких. О своих выводах исследователи сообщили в The Astronomical Journal. Возраст звезды оценивается в 30-50 миллионов лет, периодически ее яркость уменьшается в 10 раз на несколько дней. Она излучает намного больше энергии в инфракрасном диапазоне – целых 8% ее общей светимости приходится на ИК-волны – что говорит о наличии вокруг очень плотного и горячего газопылевого облака. Сколь бы ни была молода RZ Psc, но газопылевой диск времен ее формирования должен был исчезнуть за несколько миллионов лет. Астрономы предположили, что так проявляется массивный пояс астероидов, окружающий RZ Psc: сталкиваясь и разрушаясь, тела создают вокруг звезды облако пыли. По другой версии, RZ Psc вовсе не так молода, как кажется, и на самом деле намного старше Солнца, она начала переход к стадии красного гиганта, расширяясь и превращая в обломки ближние планеты.

Теперь же исследователи изучили RZ Psc с помощью европейского космического телескопа XMM-Newton, а также инструментов наземных обсерваторий Lick в Калифорнии и W.M.Keck на Гавайях. Рентгеновский XMM-Newton показал, что звезда ярко излучает в рентгене, примерно в 1000 раз ярче сегодняшнего Солнца, что указывает на молодой возраст.

Средняя температура поверхности составляет 5330°С, немногим холоднее Солнца. Кроме того, в составе RZ Psc обнаружено необычно высокое содержание лития – он вовлекается в термоядерные реакции и понемногу исчезает, поэтому также служит индикатором молодости звезды.

Температура окружающего RZ Psc пылевого облака составляет 230°С, так что ученые оценивают его радиус в 50 миллионов километров – примерно в три раза меньше орбиты Земли и даже чуть меньше орбиты Меркурия. Астрономы считают его результатом катастрофы планетарных масштабов: звезда может активно перетягивать вещество с близкого субзвездного объекта или гигантской планеты; либо этот объект может быть уже окончательно разрушен ее гравитацией. Наконец, к тому же могло привести и столкновение, которое пережили крупные газовые планеты друг с другом.