Захват звездами газопылевых дисков

Сб, 04/19/2014 - 19:40

Спектральные классы звезд

Процесс фотоиспарения удачно проиллюстрирован на этом инфракрасном снимке. 1 — звезда O-класса, 2 — маленькая звезда с испаряющимся протопланетным диском, 3 — «хвост» из вещества, сформировавшийся в результате испарения диска

Туманность Розетка в созвездии Единорога в оптическом диапазоне

Инфракрасный снимок туманности Розетка. Некоторые из обнаруженных опасных зон выделены кружочками

-

Варварские наклонности некоторых звезд иногда возмущают. Пока одни отнимают вещество у ближайших тел, другие поступают еще более нагло и жестоко. Они скидывают со звезд газопылевые диски, которые могли бы дать начало новой планетной системе, а то и новым формам жизни. Но не со всех, а лишь с тех, кто решается переступить опасную черту.

Чтобы узнать хоть что-то об этом, астрономам пришлось бы оградить эти страшные территории вдоль той самой черты и развесить предупредительные ленточки с надписями «Осторожно!», «Опасная зона» или «Проход запрещен». Однако таких реквизитов не нашлось, и ученые решили с помощью теории определить расстояние, на которое к звездам с террористическими замашками лучше не подходить. А помог им в этом инфракрасный телескоп Spitzer.

Откуда же у звезд эти опасные зоны? И чем они опасны? Золтан Балог (Zoltán Balog), астроном из университета Аризоны в Тусоне (University of Arizona, Tucson), руководивший исследованием, говорит, что это такие районы, в которых бушуют сильные излучения и «ветер» частиц, источником которых служат сверхгорячие звезды. Условия такого рода частенько бывают весьма неблагоприятными — для других, более холодных звезд, точнее — для их безобидных протопланетных дисков.
«Звезды постоянно перемещаются в пространстве, и если они вдруг попадут в такую зону, у них больше никогда не будет планетарных дисков», — говорит Золтан.

Самые опасные из таких зон находятся вокруг звезд спектрального класса O. Это массивные звезды с чрезвычайно высокой температурой (на поверхности — от 35 тысяч кельвинов). По данным Золтана Балога, если поблизости от такого объекта окажется холодная звезда с протопланетным диском, то для последнего это закончится печально.

Протяженность смертельной для диска зоны составляет 1,6 световых года. Если его звезда окажется в ней, то O-звезда своим излучением будет сдувать с «приблудной» гостьи материал диска. Такой процесс Балог называет фотоиспарением. Чтобы оказаться полностью «голой», звезда должна задержаться в опасной области примерно на миллион лет.

Посредством Spitzer Балог вместе со своими коллегами рассмотрел порядка тысячи звезд, находящихся в туманности Розетка (NGC 2237). Это область активного звездообразования, которая располагается в 5,2 тысячах световых лет от нас в созвездии Единорога. Согласно данным наблюдений части туманности, богатой звездами класса O, у 45% холодных звезд, находящихся на безопасном удалении от угрозы, имеются протопланетные диски. Точно такое же значение характерно и для других районов, где O-звезд не так много.

Что касается холодных звезд внутри критической зоны, то лишь 27% из них обладали дисками. Чем расстояние меньше, тем меньше дисков вокруг звезд можно обнаружить. Интересно, что границы опасной зоны очень четкие, и если холодная звезда совсем ненадолго попала в опасную зону, то выйдя из нее, она сохранит свой диск.

На что после этого сгодится протопланетный диск? Это будет зависеть от времени пребывания в опасной зоне, то есть от того, насколько он оказался «потрепанным» фотоиспарением. Если очень сильно, то в будущем планетарная система, очевидно, не сможет из него развиться.
Надо заметить, такой сценарий предсказуем именно для протопланетных структур. Что касается уже сформировавшихся планет, то, скорее всего, O-звезда не повлияет на их существование — по крайней мере, самых крупных.

Более того, есть определенная вероятность, что за время нахождения звезды в опасном регионе в ней успеет сформироваться планета. Согласно некоторым альтернативным теориям, газовый гигант наподобие Юпитера может возникнуть как раз за миллион лет (в любом случае, такие планеты формируются раньше других).

Кстати, по мнению некоторых астрономов, Солнце — еще в детстве — побывало в похожей опасной зоне. Ну а после вышло из нее в более безопасный район, сохранив, к счастью, кое-какое количество планетарного стройматериала. Так что нам, можно сказать, повезло.

Существует несколько спектральных классов звезд:
O, B, A, F, G, K, M. Спектральный класс зависит от температуры фотосферы звезды. Самые горячие звезды — «O»-класса — голубые звезды. Пример голубой звезды — Дельта Ориона (Delta Orionis). Это третья звезда пояса Ориона, смотря слева направо. Ее температура составляет от 28000 до 50000 градусов Кельвина. Следующий спектральный тип: голубые звезды класса «В». Он имеет температурный диапазон от 10000 до 28000 градусов Кельвина. Третий спектральный класс — звезды типа «А» — бело-голубые звезды. Эти звезды находятся в диапазоне температур от 10000 до 7500 градусов по Кельвину. Самая яркая звезда в ночном небе «Сириус» — звезда типа «А».

Класс «F» — четвертый класс — белые звезды. Температура звезд находится в диапазоне от 7500 до 6000 градусов по Кельвину. Звезды Procyon, Little Dog — звезды класса «F». Пятый класс звезды — «G». Это желтые звезды. Пример желтой звезды — наше Солнце. Эти звезды имеют температуру от 6000 до 5000 градусов по Кельвину. Шестой тип — «К». Это оранжевые звезды. Эти холодные звезды имеют температурный диапазон от 5000 до 3500 градусов по Кельвину. Звезда Арктур (Arcturus) — звезда типа «К». Наконец, звезды типа «М»  — оранжево-красные звезды. Они имеют диапазон температур от 3500 до 2500 градусов по Кельвину. Антарес (Antares) в Скорпионе  — пример звезды класса «М»

Другие материалы рубрики


  • Галактика, в которой мы живем, — Млечный Путь — настоящий исполин по галактическим меркам. Среди галактик местной группы лишь Туманность Андромеды может тягаться с нашим домом по количеству звезд, размерам и массе. Однако сферы влияния гигантов давно поделены, и нашу галактику окружают десятки, а может, и сотни галактик-спутников.
    Сейчас известны по крайней мере 23 спутника нашей галактики. Некоторые из них светятся, как миллиарды солнц, и жителям Южного полушария нашей планеты отлично знакомы Магеллановы облака — крупнейшие спутники нашей Галактики, не заметить которые на ночном небе невозможно даже невооруженным глазом.



  • Судя по многочисленным публикациям, посвященным современной астрофизике, она находится на подъеме. Положение дел даже сравнивают с революционной ситуацией, сложившейся в физике в начале прошлого века. Но если тогда истина рождалась в спорах, сейчас новые понятия проникают в астрофизику практически без сопротивления. При этом ключевые положения старой теории, вместо того, чтобы обрести окончательную ясность, заменяются наборами гипотез. Современный астрофизик подробно объяснит, что такое космологический вакуум или антигравитация, но на вопрос о происхождении галактик даст расплывчатый ответ, включающий несколько возможных сценариев.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Новая теория позволила сформулировать идеи, допускавшие экспериментальную проверку. В результате этих работ была предсказана новая разновидность света, состоящая не из обычных фотонов, а из загадочных Z–частиц. В окрестностях Женевы в 1983 году в серии экспериментов, исследующих столкновения частиц высоких энергий на ускорителе, были обнаружены Z–частицы, то есть единая теория поля получила подтверждение. Теоретики к этому времени сформулировали амбициозную теорию, объединяющую с электромагнитным и слабыми взаимодействиями еще один тип ядерных сил — сильное взаимодействие. Кроме того, были получены первые результаты исследований в области гравитации, показывавшие, каким образом гравитационное взаимодействие можно было бы объединить с другими типами взаимодействий...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Этот взрыв потряс не только часть Вселенной, но и земную астрономию! Громадная звезда вдруг стала сверхновой, и ее разорвало на куски с таким шиком, что даже бывалые астрономы заявили, что никогда такого не видали. А ведь должна была вести себя тихо-тихо. Ученые подозревают, что такое разрушительное событие может в любой момент повториться у нас прямо под боком. Возможно, даже завтра. Или прямо сейчас.



  • ...Итак, согласно полученным результатам, в конце первой секунды температура достигла 1010 К — это слишком много для того, чтобы могли существовать сложные ядра. Все пространство Вселенной было тогда заполнено хаотически движущимися протонами и нейтронами, вперемешку с электронами, нейтрино и фотонами (тепловым излучением). Ранняя Вселенная расширялась чрезвычайно быстро, так что по прошествии минуты температура упала до 108 К, а спустя еще несколько минут — ниже уровня, при котором возможны ядерные реакции...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Юпитер называют планетой загадок. В статье высказывается гипотеза о причинах феномена «горячих теней» — наиболее таинственного и малоисследованного процесса, наблюдаемого в атмосфере гигантской планеты.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Итак, знакомимся с действующими лицами драмы. Коричневый карлик 2M1207 спектрального класса M8 (его можно увидеть хорошо вооруженным глазом в созвездии Центавр) и его небольшой компаньон — планета 2M1207b. Последняя уже несколько лет как мучает ученых своими загадками. И вот теперь новейшее исследование позволило предположить: странные особенности данного объекта объясняются тем, что он рожден в результате совсем недавнего столкновения двух планет.



  • Уже очень скоро сверхмассивную черную дыру в центре нашей Галактики украсит красочный венец из молодых и ярких звезд. Следы метилового спирта в огромном газовом кольце вокруг нее означают, что в нем уже формируются массивные звезды. Раньше астрономы думали, что черная дыра образованию звезд может помешать.
    В центрах большинства галактик, особенно крупных, находятся сверхмассивные черные дыры, весящие миллионы и даже миллиарды солнечных масс — куда больше тех, что возникают в конце эволюции звезд. Судя по всему, эти объекты зародились еще в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, породившего нашу Вселенную, и с тех пор лишь росли, постепенно нагуливая массу и освещая свои вселенские окрестности ярким светом активности галактического ядра

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Космические фонтаны из водяного льда, пара и смеси других веществ, поднимающиеся над равнинами луны Сатурна, давно интригуют специалистов. Не хотят сходиться уравнения, описывающие энергетику этого мира, столь удаленного от Солнца. Однако все встает на свои места, если учесть новое открытие: волнующая активность Энцелада по геологическим меркам — мимолетный эпизод.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • В августе 1989 года с космодрома Куру ракетой-носителем Ариана 4 был запущен на орбиту вокруг Земли искусственный спутник HIPPARCOS. Название этого аппарата напоминает имя известного древнегреческого астронома Гиппарха (II в. до н.э.), открывшего явление прецессионного движения оси вращения Земли и предложившего первую фотометрическую шкалу измерения блеска звезд. Отдавая дань уважения Гиппарху, специалисты из Европейского Космического Агентства дали своему спутнику имя, которое они составили из первых букв полного названия научного проекта: HIgh Precision PARarallax COllecting Satellite — «Спутник для получения высокоточных параллаксов». Космический аппарат просуществовал на орбите 37 месяцев, и за это время он провел миллионы измерений звезд. В результате их обработки появились на свет два звездных каталога. Первый из них — HIPPARCOS.

    • Страницы
    • 1
    • 2