Самая маленькая звезда во Вселенной
Объекты глубокого космоса > Звезды > Самая маленькая звезда во Вселенной
Среди огромного звездного массива можно найти как огромных монстров, так и совсем крошек. Кто же они? И какая самая маленькая звезда во Вселенной доступна нашему объективу?
Это вызовет улыбку, но астрономы – огромные поклонники размеров. Им всегда интересно найти самую большую планету, туманность, комету, галактику и т.д. Давайте не будем забывать о балансе и поговорим о маленьких звездочках. Какая из звезд самая маленькая?
Крупные экземпляры рождаются в местах с огромным скоплением водорода. Маленькие же появляются там, где его мало. Это не позволяет достигать нужной температуры и давления, чтобы активизировать ядерный синтез.
Звезда – небесное тело, чья масса и давление позволяют плавить водород в гелий. В этом процессе освобождается энергия, которая притягивает все к себе. Это не дает звезде разрушаться. Так как Солнце было изучено лучше всего, ученые решили пользоваться его размерами для сравнения.
Реакции синтеза происходят, если объект достигает 7.5% солнечной массы. Это красные карлики, ближайший из которых – Проксима Центавра (12.3% солнечной массы и 200000 км в ширину). То есть, наименьший возможный карлик будет превосходить размеры Юпитера лишь в половину.
Размеры и температура поверхности самых маленьких звезд во Вселенной
Но здесь кроется важное отличие. Эта звезда будет больше массы Юпитера только в 8 раз. Да, большее количество водорода не делает звезду крупнее. Она просто становится плотнее за счет увеличения силы тяжести.
Проксима Центавра слишком тусклая, поэтому ее нельзя разглядеть без использования техники. Крошка, которую можно разглядеть невооруженным глазом – 61 Лебедя. Это бинарная пара, чья звезда достигает 66% солнечных размеров. Расположена в 11.4 световых годах. Далее идет Эпсилон Эридана (74%) и Альфа Центавра B (87%). Получается, что Солнце – это четвертая наиболее маленькая звезда, которую можно увидеть без использования техники.
Не так давно ученые наткнулись на маленькую звезду 2MASS J0523-1403 в созвездии Заяц, отдаленную на 40 световых лет. Она особенно важна, потому что может быть не просто наименьшей современной звездой, но и занимать первое место по крошечности за все время существования Вселенной. Ее исследование заставляет снова задуматься: где начинается звезда, а где коричневый карлик?
Звезды представляют собою раскаленные газовые шары, подпитывающиеся от процесса слияния водорода и гелия в ядре. Они отличаются по размерам и типам. Наиболее маленькие – красные карлики, достигающие лишь 10% солнечной массы. Согласитесь, что это малая часть, ведь крупные представители способны превышать массу Солнца в 100 раз. Но здесь возникает логический вопрос: насколько крошечным может быть объект, чтобы все еще считаться звездой?
Сравнительные размеры 2MASS J0523-1403
Ранее предполагали, что объекты, которые не достигают указанного минимального порога, не могут активировать слияние в ядре, а значит, выступают коричневыми карликами. Это промежуточное звено между газовыми гигантами и мало массивными звездами (красные карлики). Чаще всего, достигают размера Юпитера, но им не хватает массивности, чтобы стать звездой (лишены внутреннего источника энергии).
Есть еще одно важное различие: у них противоположное соотношение массы и размера. Чем больше водорода вы прибавите к звезде, тем шире ее радиус. Но если проделать то же самое с коричневым карликом, то он станет меньше из-за вырождения электронов.
Как же вычислить границу? Для этого исследователи изучали небесные участки и располагали объекты, которые могли находиться возле границы между коричневыми карликами и звездами. Далее они занялись подсчетами светимости, температурных показателей и радиусов. Оказалось, что с понижением температуры снижается и радиус. Но после отметки в 2100 К происходит разрыв, пока радиус не начнет увеличиваться с уменьшением нагрева. Это и характерно для коричневых карликов. Теперь ученые могут вычислить идеальные параметры, в которых заканчивается главная последовательность.
2MASS J0523-1403 находится на этой границе, но со стороны звезды. Ее температура достигает 2074 К. Это самый крошечный и маленький объект. Если бы масса была еще меньше, то перешел бы в категорию коричневых карликов. В теории есть вероятность найти объект еще меньше, но пока этого не произошло.
Исследователи верят, что это поможет с поисками жизни на других планетах. Коричневые карлики остывают намного быстрее, поэтому их планеты не смогут располагать жизнью. Осознание температур на границе поможет быстрее найти кандидатов. Теперь вы знаете какая звезда самая маленькая во Вселенной.
Источник
Топ 10 | Самые маленькие звезды во Вселенной
10 Эпсилон Индейца BA
Эпсилон Индейца — одна из ближайших к Солнечной системе звёзд. Солнце выглядит из её окрестностей как умеренно яркая звезда. Ярчайшая звезда в небе Эпсилон Индейца – Канопус, на втором месте Сириус. Очертания большинства созвездий не слишком отличаются от видимых с Земли. Вокруг главной звезды (Эрцаба) обращается пара коричневых карликов (Эпсилон Индейца BA и BB), невидимых с её планет невооружённым глазом. Один из данных карликов на данный момент является десятым в рейтинге самых маленьких звезд.
9 Тейде 1
Тейде 1 — первый обнаруженный коричневый карлик. Находится в созвездии Тельца на расстоянии 400 св. лет (120 парсек) от Солнца и имеет видимую величину +17.76. Открыт в 1995 году. Объект спектрального класса M8 в скоплении Плеяд (созвездие Тельца), идентифицирован с помощью ПЗС-камеры в испанской обсерватории Роке-де-лос-Мучачос Канарского института астрофизики. Температура его поверхности — 2700 К. Масса коричневого карлика составляет 0.041 массы Солнца, радиус примерно в 6.7 раз меньше солнечного. Возраст — 120 миллионов лет, светимость приблизительно в 1052 слабее солнечной.
8 HD 98230B
HD 98230 представляет собой систему из двух гравитационно связанных звёзд, одна из которых имеет массу, равную массе 43 Юпитеров.
7 Эпсилон Индейца BB
Эпсилон Индейца — одна из ближайших к Солнечной системе звёзд. Солнце выглядит из её окрестностей как умеренно яркая звезда. Ярчайшая звезда в небе Эпсилон Индейца – Канопус, на втором месте Сириус. Очертания большинства созвездий не слишком отличаются от видимых с Земли. Вокруг главной звезды (Эрцаба) обращается пара коричневых карликов (Эпсилон Индейца BA и BB), невидимых с её планет невооружённым глазом. Один из данных карликов на данный момент является седьмым в рейтинге самых маленьких звезд.
6 2M1207
2M1207 — коричневый карлик в созвездии Гидры, вокруг которого обращается экзопланета. В апреле 2004 года группа европейских и американских астрономов обнаружила очень тусклый объект рядом с молодым коричневым карликом 2M1207. По инфракрасному спектру, содержащему следы молекул воды, массу объекта оценили в 4 масс Юпитера, что ниже порога горения дейтерия, отделяющего планеты от коричневых карликов. Учитывая соотношение масс компонентов (1:5), маловероятно, что планета сформировалась из протопланетного диска (его остатки были обнаружены как у 2M1207, так и позже у 2M1207 b). Скорее, система образовалась как очень маломассивная двойная звезда. Возможно, что в ближайшем времени статус 2M1207 b будет заменён с планеты на планемо.
5 Глизе 229B
Главная звезда Глизе 229A имеет компаньон — коричневый карлик Глизе 229B. В октябре 1994 года астрономы открыли в системе Глизе 229 коричневый карлик. Чуть позже он был подтверждён визуально с помощью орбитального телескопа Хаббл. По массе он превосходит Юпитер в 25—65 раз, температура поверхности оценивается в 1000—1200 °C. Атмосфера объекта богата метаном. Глизе 229B обращается на расстоянии около 39 а. е. от родительской звезды — почти на таком же среднем расстоянии обращается карликовая планета Плутон вокруг Солнца.
4 Змееносца 1622A
Пара двух лёгких коричневых карликов, которые вращаются по взаимной орбите вокруг общего центра тяжести. Оба коричневых карлика находятся в созвездии Змееносца и удалены от Земли на расстояние 400 св. лет. Точная масса обоих объектов неизвестна, но она, вероятно, выше, чем 13 масс Юпитера. Возраст пары, по оценкам, составляет 5 млн лет.
3 Змееносца 1622B
Обнаружение системы коричневых карликов поставило под сомнение теорию о возможном захвате свободно плавающих планет различными другими звёздными системами: гравитационная связь такой планеты со звездой будет крайне слабой и при малейшем нарушении может разорваться.
2 OTS 44
OTS 44 — одиночный коричневый карлик в южном околополюсном созвездии Хамелеона. Находится на расстоянии 554 световых лет от Земли. Он был наименьшим известным коричневым карликом, пока в том же созвездии не открыли объект Cha 110913-773444 (который относится к субкоричневым карликам, но сформировался из центра газопылевого облака, а не из его остатков, в отличие от планет типа Юпитера). OTS 44 имеет массу примерно 15 масс Юпитера, или примерно 1,5 % массы Солнца. Коричневый карлик окружен диском из пыли, камней и льда и в будущем может обзавестись планетной системой.
1 Cha 110913-773444
Cha 110913—773444 — астрономический объект в созвездии Хамелеона в окружении протопланетного диска на расстоянии 500 световых лет от Земли, представляющий собой зарождающуюся планетарную систему. Она является самой маленькой известной системой такого типа — её размер в 100 раз меньше Солнечной системы. В научном сообществе нет консенсуса, как классифицировать центральный объект системы — как субкоричневый карлик или планету-сироту. Он был обнаружен командой учёных во главе с Кевином Лахменом из Университета штата Пенсильвания с помощью космических телескопов Спитцер и Хаббл, а также двух наземных телескопов, расположенных в чилийских Андах. Возраст Cha 110913—773444 оценивается примерно в 2 млн лет, масса объекта примерно в 8 раз превышает массу Юпитера.
Источник
Самая большая и самая маленькая звезда во Вселенной
С Земли большинство звезд кажутся яркими точками, мало чем отличающимися друг от друга. Однако в реальности небесные светила могут очень сильно отличаться своими свойствами. В частности, различны размеры звезд. Какая же из них является самой большой, а какая – самой маленькой во Вселенной?
Самая большая звезда во Вселенной
Сразу скажем, что сегодня астрономы могут видеть очень малую долю звезд, находящихся в нашей Вселенной. Поэтому весьма вероятно, что истинный рекордсмен нам неизвестен. Однако из уже открытых звезд наибольшей принято считать гипергиганта UY Щита из созвездия Щита. Радиус этой звезды превышает 1,25 млрд км, что больше солнечного радиуса в 1700 раз!
Более того, UY Щита пульсирует, в результате чего радиус светила порой достигает 1900 радиусов Солнца. Если бы этот гигант располагался в центре Солнечной системы, то даже Юпитер оказался бы поглощен им. Объем звезды-рекордсмена настолько велик, что внутри него могли бы поместиться 5 млрд звезд размером в Солнце.
Поразительно, но масса UY Щита лишь в 10 раз превосходит солнечную. Это означает, что она обладает чрезвычайно низкой плотностью. Даже воздух Земли плотнее этого гипергиганта почти в миллион раз!
Надо заметить, что из-за законов эволюции звезд UY Щита, как и подобные ему гиганты, обречена на быструю смерть. В течение нескольких миллионов лет она эволюционирует до звезды Вольфа-Райе, после чего произойдет мощнейший взрыв, известный как вспышка сверхновой. В результате на месте бывшего гиганта останется лишь крошечная нейтронная звезда.
Самая массивная звезда
Как мы выяснили, UY Щита – это огромная, но относительно легкая звезда. Какое же светило отличается наибольшей массой? Это R136a1, расположенная в галактике Большое Магеллановое Облако на расстоянии 165 тыс. св. лет от нас. Масса звезды превышает солнечную в 315 раз. При этом диаметр R136a1 меньше диаметра UY Щита в 50 раз.
R136a1 удерживает ещё несколько рекордов. Это самая яркая звезда, известная на сегодня ученым. Она излучает в 10 млн раз больше света, чем Солнце. Температура на ее поверхности достигает 56 000 °С, что делает ее и самой горячей звездой.
Интересно, что ещё в 1924 г. астрофизики осознали, что существует некоторое верхнее предельное значение массы звезды. Сегодняшние расчеты показывают, что этот предел равен 150 солнечным массам. Получается, что R136a1 более в чем 2 раза тяжелее этого предела, то есть теоретически она просто не может существовать! Астрономы до сих пор не могут объяснить этот парадокс.
Наиболее правдоподобная версия гласит, что R136a1 сформировалась при слиянии нескольких крупных звезд, каждая из которых изначально была меньше предела в 150 масс Солнца.
Самая маленькая звезда во Вселенной
Существует не только верхний, но и нижний предел массы звезды. Он составляет порядка 0,075 масс Солнца. Если небесный объект легче этого предела, то внутри него просто не возникнут условия, достаточные для протекания ядерных реакций. Удалось ли астрономам найти звезды, близкие к этому теоретическому пределу?
В 2013 году была обнаружена звезда 2MASS J0523-1403, находящаяся всего в 40 св. годах от нас. Масса этого красного карлика оценивается в 0,08 масс Солнца, а радиус не превышает 60 000 км. Таким образом, 2MASS J0523-1403 уступает по размерам (но не по массе) даже Юпитеру, и лишь немного обгоняет Сатурн.
Температура поверхности этой мини-звезды составляет 2074 °К, что делает ее самой холодной звездой из всех известных нам. Ее светимость меньше солнечной почти в 8 тыс. раз, именно поэтому обнаружить столь близко расположенную к нам звезду смогли лишь недавно.
Нейтронные звезды
В астрономии известны объекты, которые называют нейтронными звездами. Их радиус составляет всего 10-20 км, зато по своей массе они могут превосходить Солнце! Это означает, что такие тела отличаются невероятной плотностью, которая превышает плотность вещества внутри атомов.
Нейтронные звезды обладают интересной структурой – вся их сердцевина (ядро) представляет собой плотно упакованные нейтроны, а сверху они прикрыты корой из ядер тяжелых элементов.
Проще говоря, вещество в нейтронных звездах сжато столь сильно, что оно сливается в один атом немыслимых размеров. Примечательна и скорость вращения нейтронных звезд – всего лишь за одну секунду они могут совершать сотни оборотов вокруг своей оси.
Возникает вопрос – почему же самой маленькой звездой во вселенной считается 2MASS J0523-1403 диаметром 60 000 км, если радиус нейтронных звезд не превышает 20 км? Дело в том, что на самом деле под звездой понимают небесное тело, внутри которого протекают термоядерные реакции. В нейтронной же звезде они не протекают, поэтому они и не являются настоящими звездами в строгом смысле этого слова.
Источник