Столкновение звезд

редактировать
Файл: сбой и взрыв. ogv Воспроизвести медиа Моделирование столкновения двух нейтронных звезд

A столкновение звезд - это сближение две звезды, вызванные звездной динамикой внутри звездного скопления или орбитальным распадом двойной звезды из-за звездного потеря массы или гравитационное излучение, или другими механизмами, которые еще недостаточно изучены.

Астрономы предсказывают, что события этого типа происходят в шаровых скоплениях нашей галактики примерно раз в 10 000 лет. 2 сентября 2008 года ученые впервые наблюдали слияние звезд в Скорпионе (названном V1309 Scorpii ), хотя в то время не было известно, что это было результатом слияния звезд.

Какие-либо звезды в вселенная может столкнуться, независимо от того, являются ли они «живыми», что означает, что термоядерный синтез все еще активен в звезде, или «мертвым», при этом слияние больше не происходит. белые карлики звезды, нейтронные звезды, черные дыры, звезды главной последовательности, гигантские звезды и сверхгиганты очень разные по типу, массе, температуре и радиусу и поэтому реагируют по-разному.

A событие гравитационной волны, которое произошло 25 августа 2017 года, GW170817, было сообщено 16 октября 2017 года будет связано со слиянием двух нейтронных звезд в далекой галактике, первым подобным слиянием, наблюдаемым с помощью гравитационного излучения.

Содержание

  • 1 Типы столкновений и слияний звезд
    • 1.1 Сверхновая типа Ia
    • 1.2 Слияние нейтронных звезд
    • 1.3 Объекты Торна – Житкова
    • 1.4 Слияние двойных звезд
  • 2 Формирование планет
  • 3 Discovery
  • 4 Столкновения звезд и Солнечная система
  • 5 KIC 9832227 и слияние двойных звезд
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Типы столкновений и слияний звезд

Сверхновая типа Ia

Белые карлики - это остатки маломассивных звезд и, если они образуют двойную систему с другой s tar, они могут вызывать большие звездные взрывы, известные как сверхновые типа Ia. Обычный путь, по которому это происходит, предполагает, что белый карлик отбирает материал от звезды главной последовательности или красного гиганта, чтобы сформировать аккреционный диск. Гораздо реже сверхновая типа Ia возникает, когда два белых карлика вращаются вокруг друг друга. Излучение гравитационных волн заставляет пару закручиваться по спирали внутрь. Когда они, наконец, сливаются, если их совокупная масса приближается к пределу Чандрасекара или превышает его, происходит воспламенение слияния углерода, повышая температуру. Поскольку белый карлик состоит из вырожденного вещества, не существует безопасного равновесия между тепловым давлением и массой вышележащих слоев звезды. Из-за этого реакции неуправляемого синтеза быстро нагревают внутреннюю часть объединенной звезды и распространяются, вызывая взрыв сверхновой. В считанные секунды вся масса белого карлика выбрасывается в космос.

Слияние нейтронных звезд

Слияние нейтронных звезд происходит аналогично редким сверхновым типа Ia в результате слияния белых карликов. Когда две нейтронные звезды вращаются вокруг друг друга близко друг к другу, они со временем вращаются по спирали внутрь из-за гравитационного излучения. Когда они встречаются, их слияние приводит к образованию либо более тяжелой нейтронной звезды, либо черной дыры, в зависимости от того, превышает ли масса остатка предел Толмана – Оппенгеймера – Волкова. Это создает магнитное поле, которое в триллионы раз сильнее, чем у Земли, за одну или две миллисекунды. Астрономы считают, что именно этот тип событий создает короткие гамма-всплески и килоновые звезды.

объекты Торна – Житкова

Если нейтронная звезда сталкивается с красным гигантом достаточно низкой массы и плотности, оба могут выжить в форме своеобразного гибрида, известного как объект Торна – Житкова, с нейтронной звездой, окруженной красным гигантом.

Слияние двойных звезд

Около половины всех звезд на небе являются частью двойных систем, причем две звезды вращаются вокруг друг друга. Некоторые двойные звезды вращаются так близко друг к другу, что находятся в одной атмосфере, придавая системе арахисовую форму. Хотя большинство контактных двойных звезд стабильны, некоторые из них стали нестабильными и слились в прошлом по причинам, которые не совсем понятны (см. Соответствующий раздел ниже).

Формирование планет

Когда две маломассивные звезды в двойной системе сливаются, масса может теряться в плоскости орбиты сливающихся звезд, создавая диск выделения, из которого могут образоваться новые планеты.

Открытие

Хотя концепция столкновения звезд существует уже несколько поколений астрономов, только развитие новых технологий сделало возможным ее воплощение. более объективно изучено. Например, в 1764 году астроном Шарль Мессье открыл звездное скопление Мессье 30. В двадцатом веке астрономы пришли к выводу, что возраст скопления составляет примерно 13 миллиардов лет. Космический телескоп Хаббла разрешил отдельные звезды Мессье 30. С помощью этой новой технологии астрономы обнаружили, что некоторые звезды, известные как «голубые отставшие », выглядят моложе других звезд в скоплении.. Затем астрономы выдвинули гипотезу, что звезды могли «столкнуться» или «слиться», дав им больше топлива, поэтому они продолжили синтез, в то время как другие звезды вокруг них начали гаснуть.

Столкновения звезд и Солнечная система

Хотя столкновения звезд могут происходить очень часто в определенных частях галактики, вероятность столкновения с Солнцем очень мала. Расчет вероятности предсказывает, что частота столкновений звезд с участием Солнца составляет 1 раз в 10 лет. Для сравнения, возраст Вселенной порядка 10 лет. Вероятность близких встреч с Солнцем также невелика. Скорость оценивается по формуле:

N ~ 4,2 · D млн лет

, где N - количество встреч за миллион лет, которые происходят в пределах радиуса D от Солнца в парсеках. Для сравнения: средний радиус орбиты Земли, 1 а.е., составляет 4,82 × 10 парсек.

Скорее всего, такое событие не повлияет на нашу звезду, но Земля может быть легко затронута ближайшим столкновением. Астрономы говорят, что если звездное столкновение произойдет в пределах 100 световых лет от Земли, возникший в результате гамма-всплеск может уничтожить все живое на Земле. Однако это все еще очень маловероятно, поскольку так близко к Солнечной системе нет звездных скоплений.

KIC 9832227 и слияние бинарных звезд

KIC 9832227 является примером затменной контактной бинарной звездной системы. В основном она состоит из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга так близко, что они находятся в одной атмосфере, придавая системе арахисовую форму. Поскольку орбиты двух звезд затухают из-за потери звездной массы и внутренней вязкости, две звезды в конечном итоге сольются, что приведет к светящейся красной новой.

. Анализ затмений KIC 9832227 первоначально предполагал, что ее орбитальный период действительно сокращается, и что ядра двух звезд сольются в 2022 году. Однако последующий повторный анализ показал, что один из наборов данных, использованных в первоначальном прогнозе, содержал 12-часовую ошибку времени, что привело к ложному очевидному сокращению орбиты звезд период.

Механизм слияния двойных звезд еще полностью не изучен и остается одним из основных направлений исследований KIC 9832227 и других контактных двойных систем.

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-09 10:49:55
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте