меню содержание news233 news234 news235
Протопланетные диски помогают рождению звезд
|
По мере уплотнения протозвезда начинает вращаться все быстрее и быстрее.
Часть протовещества образует планетоформирующий диск и также вращается
около будущей звезды. Молодые звезды вращаются очень быстро - возможно даже,
что при отсутствии торможения они не смогли бы сжаться до той степени, при
которой происходит термоядерная реакция. Тормозящий эффект, как предполага-
ется, вызван взаимодействием магнитных полей звезды и газопылевого диска.
Пылевой диск, формирующий планеты вокруг молодой звезды замедляет скорость
вращения звезды, что способствует её стабильности в процессе формирования.
Протопланетные диски оказались не просто следствием появления звезды. Без них звездам намного
сложнее формироваться. К такому выводу пришли астрономы после изучения данных о 500 объектах,
полученных телескопом Spitzer.
Если бы вокруг молодых звезд не было вращающихся протопланетных дисков, сами звезды вращались
бы гораздо быстрее и, возможно, так и не стали бы настоящими звездами.
Основанное на наблюдениях космического телескопа Spitzer исследование подтвердило теоретические
построения, согласно которым при взаимодействии с магнитными полями формирующихся звезд про-
топланетные диски замедляют их вращение. И тем самым дают окончательно сформироваться звезде.
Во время работы астрономы изучили данные наблюдений около 500 молодых звезд в туманности
Ориона. Выяснилось, что медленно вращающиеся формирующиеся звезды имеют вероятность нали-
чия протопланетных дисков в пять раз большую, чем у быстро вращающихся звезд.
Молодые звезды – это шары коллапсирующего газа, вращающиеся со все возрастающей скоростью по
мере сжатия (подобно тому как фигурист ускоряет свое вращение, прижимая к себе руки). Период вра-
щения таких звезд составляет около половины суток и менее (к слову, период обращения нашего Солн-
ца равен 28 суткам). Однако этот период больше, чем предсказывала теория для подобных объектов.
"Мы знали: что-то замедляет движение звезд. Протопланетные диски были самым простым решением
проблемы, однако нам пришлось дождаться запуска телескопа Spitzer, чтобы сказать наверняка", – ска-
зала доктор Луиза Ребалл из Спитцеровского научного центра NASA в Пасадене (Калифорния).
Если бы молодая звезда вращалась без замедляющих факторов, возможно, она так и не смогла бы окон-
чательно стабилизироваться и сформироваться.
"Теперь мы можем сказать, что диски играют некоторую роль в замедлении звезд по крайней мере в
одном регионе нашей Галактики. Однако возможны и другие влияющие факторы", – осторожно доба-
вила Ребалл. Чтобы окончательно прояснить вопрос, астрономы ждут запуска телескопа Джеймса Веб-
ба (The James Webb Space Telescope, JWST), который должен выйти в точку Лагранжа в 2013 году. Его
инфракрасные "глаза" намного чувствительнее приборов телескопа Spitzer, и ученые надеются в дета-
лях рассмотреть процессы торможения звезд. В особенности если к нему удастся построить дополни-
тельно экран-маргаритку.
ссылки:
gazeta.ru/science/2006/07/25_a_708564.shtml
grani.ru/Society/Science/m.109185.html
cnews.ru/news/line/index.shtml?2006/07/26/206762
jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2006-094
"Сестра" Земли находится совсем близко?
|
Астрофизики из университета Колорадо, США, под руководством доктора Шона Раймонда ( Sean
Raymond) создали компьютерную модель, позволяющую рассчитать вероятность обнаружения планет
земного типа в соседних планетарных системах, сообщает РhysОrg.
Моделирование было произведено для четырех звезд: 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 и HD 74156. По
результатам исследования, в системе звезды 55 Cancri может находиться стабильная каменно-скалис-
тая планета с такой же массой и температурой, как у Земли, и обладающая всеми необходимыми усло-
виями для существования земных форм жизни.
Вторая система, HD 38529, вероятно, имеет целый пояс из множества малых скалистых планет разме-
ром с Марс или несколько меньше - порядка 0,1 диаметра Земли. Более крупные объекты в данной
системе оказываются нестабильны. Другие две звезды, как показывает моделирование, не обладают
необходимыми условиями для формирования планет земного типа. Все планетные системы находят-
ся в пределах 250 св. лет от Земли.
Для каждой из четырех систем исследователи провели 10 компьютерных моделирований, при кото-
рых в систему помещались небольшие эмбрионы планет ( протопланеты ) размером с нашу Луну.
Изменяя их начальную массу и положение, ученые наблюдали процесс развития протопланет в тече-
ние 100 млн. "виртуальных" лет. Моделирование проводилось при условиях, что планетные системы
закрыты и орбиты планет-гигантов стабильны.
Процесс формирования гигантских планет в этих системах пока еще не до конца ясен. Предполагается,
что они формируются вдали от своих звезд и потом перемещаются к центру системы. По мнению д-ра
Раймонда, если эта миграция происходит на заключительных стадиях формирования системы, плане-
ты-гиганты аккрецируют на себя большую часть вещества, из которого могли бы сформироваться пла-
неты земного типа.
Согласно расчетам, именно такая ситуация наблюдается в системах звезд HD 37124 и HD 74156, в
каждой из которых по крайней мере две гигантских планеты с массой Юпитера расположены очень
близко к своим звездам – возможно, так же близко, как Меркурий к Солнцу.
Д-р Раймонд провел 450 моделирований для вычисления орбит планет-гигантов, которые не препят-
ствуют возникновению планет средних размеров. По результатам этого дополнительного исследова-
ния было установлено, что всего лишь 5% всех известных систем с гигантскими планетами могут со-
держать также и планеты земного типа.
ссылки:
cnews.ru/news/line/index.shtml?2006/07/26/206803
universetoday.com/2006/07/24/earth-sized-planets-could-be-nearby
uwnews.org/article.asp?articleID=25748
Астрономы заглянули в будущее Солнца
|
Исследование звезд, приближающихся к концу жизненного цикла, позволило астрономам сделать
предположения относительно будущего нашего Солнца.
Американские астрономы под руководством Сэма Рагланда ( Sam Ragland ) с помощью инфракрасно-
-оптического комплекса из трех объединенных телескопов Arizona’s Infrared-Optical Telescope Array
(IOTA) исследовали звезды с массами от 0,75 до 3 масс Солнца, приближающиеся к концу своей эво-
люции, сообщает Universetoday. Эти объекты вызывают особый интерес, поскольку примерно через 4
млрд. лет, согласно научным прогнозам, такая же судьба ожидает и наше Солнце.
Звезды данного класса превратились в красных гигантов несколько миллиардов лет тому назад, когда
топливом для термоядерных реакций в их недрах стал гелий, который накапливался долгое время в
результате выгорания водорода. К концу своей жизни эти звезды состоят из плотного углеродно-кис-
лородного ядра и окружающей его оболочки, где водород превращается в гелий, а гелий в свою оче-
редь - в углерод и кислород.
При изменениях гравитационного баланса внутри этих звезд водород и гелий чередуются, как вид
ядерного топлива, вызывая изменения яркости звезды с периодом порядка 100 тыс. лет. Многие звез-
ды проводят заключительные 200 тыс. лет своей жизни как переменные типа Миры. Мира-перемен-
ными называются звезды, светимость которых регулярно изменяется с периодом от 80 до 1 тыс. дней.
Они названы так по имени "родоначальницы" класса, звезды Мира в созвездии Кита (Cetus). В тече-
ние этого заключительного периода происходит сброс внешних оболочек звезды, и гигант превраща-
ется в постепенно остывающего белого карлика, окруженного расширяющейся газовой туманностью.
Д-р Рагланд и его коллеги наблюдали с помощью комплекса IOTA в общей сложности 35 переменных
типа Миры, 18 полурегулярных переменных и 3 нерегулярных переменных - все эти звезды располо-
жены в нашей Галактике на расстоянии примерно 1 300 св. лет от Земли. 12 из переменных Миры
(около 30%), как оказалось, имеют асимметричную яркость, в то время как только у трех из полурегу-
лярных и у одной из нерегулярных звезд были обнаружены такие же неоднородности.
Причина этой неоднородной яркости, напоминающей пятна на Солнце, остается пока загадкой. Мо-
делирование, осуществленное соавтором исследования, профессором Ли Анной Вильсон ( Lee Anne
Willson), показало, что крупная планета, такая как Юпитер, могла бы оставить след в звездном ветре,
приводящий к наблюдаемой асимметрии. Даже планета земного типа, более близкая к ядру звезды,
могла бы оставить заметный след при достаточной силе звездного ветра, хотя в этом случае планета
была бы сравнительно быстро втянута внутрь и поглощена звездой.
С другой стороны, большие количества вещества, выброшенного звездой, могли создать сложные
взрывные волны, завихрения и уплотнения газового облака, которые неравномерно поглощают излу-
чение, создавая видимые неоднородности. В любом случае, полученные данные свидетельствуют о
том, что предположение об однородном и изотропном излучении звезд данного класса является оши-
бочным. Очевидно, что для точного описания этих процессов в будущем потребуется построение
трехмерных моделей.
В диапазоне близком к инфракрасному при длине волны 1,65 микрона осуществлять интерферомет-
рию намного сложнее, поскольку исследуемые волны почти в миллион раз короче радиоволн. В этих
условиях стабильность телескопов становится решающим фактором - даже небольшая вибрация при-
водит к недопустимой погрешности измерений.
Для решения данной проблемы астрономы использовали новую технологию, разработанную во
Франции. Свет от трех телескопов IOTA объединялся при помощи специального монолитного чипа,
шириной около сантиметра, названного "интегральным оптическим объединителем лучей" (IONIC).
В дальнейшем ученые планируют создать интерферометр из четырех и даже шести телескопов. Эта
методика может стать альтернативой созданию гигантских телескопов с зеркалами 30 и более метров.
cnews.ru/newtop/index.shtml?2006/07/24/206549
по теме:
Солнце превратится в белый карлик через 7 млрд. лет
