Красный карлик центавра


Общие характеристики

Красные карлики довольно сильно отличаются от других звёзд. Масса красных карликов не превышает трети солнечной массы (нижний предел массы — 0,0767 солнечной, за этим идут коричневые карлики). Температура поверхности красного карлика достигает 3500 К, что сравнимо с температурой спирали лампы накаливания, поэтому вопреки своему названию красные карлики, аналогично лампам, испускают свет не красного, а скорее охристо-желтоватого оттенка. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше Солнца. Из-за низкой скорости сгорания водорода красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни — от десятков миллиардов до десятков триллионов лет (красный карлик с массой в 0,1 массы Солнца будет гореть 10 триллионов лет. В красных карликах невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива, и постепенно превращаются в голубые карлики, а затем — в белые карлики с гелиевым ядром. Но с момента Большого взрыва прошло ещё недостаточно времени, чтобы красные карлики смогли сойти с главной последовательности.


Тот факт, что красные карлики остаются на главной последовательности, в то время как другие звезды сходят с неё, позволяет определять возраст звёздных скоплений путём нахождения массы, при которой звёзды вынуждены сойти с главной последовательности. Кроме того, тот факт, что на данный момент не найдено ни одного красного карлика вне главной последовательности, свидетельствует о том, что Вселенная имеет конечный возраст.



Спектральный класс Радиус Масса Светимость Температура
R/R M/M L/L K
O2 16 158 2 000 000 54 000
O5 14 58 800 000 46 000
B0 5,7 16 16 000 29 000
B5 3,7 5,4 750 15 200
A0 2,3 2,6 63 9600
A5 1,8 1,9 24 8700
F0 1,5 1,6 9,0 7200
F5 1,2 1,35 4,0 6400
G0 1,05 1,08 1,45 6000
G2 1,0 1,0 1,0 5700
G5 0,98 0,95 0,70 5500
K0 0,89 0,83 0,36 5150
K5 0,75 0,62 0,18 4450
M0 0,64 0,47 0,075 3850
M5 0,36 0,25 0,013 3200
M8 0,15 0,10 0,0008 2500
M9.5 0,10 0,08 0,0001 1900

Красные карлики во Вселенной

Красные карлики — самые распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Проксима Центавра, ближайшая звезда к Солнцу — красный карлик (спектральный класс M5,5Ve; звёздная величина 11,0m), как и двадцать из следующих тридцати ближайших звёзд. Однако из-за их низкой яркости они мало изучены.

Проблема первичных красных карликов

Одна из загадок астрономии — слишком малое количество красных карликов, совсем не содержащих металлов. Согласно модели Большого взрыва, первое поколение звёзд должно было содержать только лишь водород и гелий (и совсем небольшое количество лития).


ли в числе этих звёзд были красные карлики, то они должны наблюдаться сегодня, чего не происходит. Общепринятое объяснение заключается в том, что звезды с малой массой не могут сформироваться без тяжёлых элементов. Так как в лёгких звёздах протекают термоядерные реакции с участием водорода в присутствии металлов, то ранняя протозвезда с малой массой, лишённая металлов, не в состоянии «зажечься» и вынуждена оставаться газовым облаком до тех пор, пока не получит больше материи. Всё это служит поддержкой теории о том, что первые звёзды были очень массивными и вскоре погибли, выбросив большое количество металлов, необходимых для формирования лёгких звёзд.

Жизнь на планетах у красных карликов

Термоядерные реакции красных карликов «экономны» — нуклеосинтез в недрах этих звёзд проходит медленно (это связано с массой звезды, её размерами и т. д.). Поэтому жизненный цикл красных карликов в сотни раз длиннее, чем у звёзд таких как Солнце. Если на какой-нибудь планете возле красного карлика возникла простейшая жизнь, то вероятность, что она разовьётся во что-нибудь интересное — несравненно выше, чем у таких недолговечных звёзд, как Солнце. Это связано с тем, что для развития высокоорганизованной жизни требуются миллиарды лет эволюции.

Экзопланеты

В 2005 году были обнаружены экзопланеты, обращающиеся вокруг красных карликов.


размеру одна из них сопоставима с Нептуном (около 17 масс Земли). Эта планета вращается на расстоянии всего в 6 миллионовкилометров от звезды, и поэтому должна иметь температуру поверхности около 150 °C, несмотря на низкую светимость звезды. В 2006 году была обнаружена планета земного типа. Она вращается вокруг красного карлика на расстоянии в 390 миллионов километров и температура её поверхности составляет −220 °C. В 2007 году были обнаружены планеты в обитаемой зоне красного карлика Глизе 581, в 2010 году обнаружена планета в обитаемой зоне у Глизе 876. В 2014 году обнаружена землеразмерная планета Kepler-186f в обитаемой зоне.

Проблемы, связанные с климатом планет

Поскольку красные карлики довольно тусклые, то эффективная земная орбита должна быть близкой к звезде. Но планета, расположенная слишком близко к звезде, становится постоянно обращённой к ней одной стороной. Данное явление называется приливным захватом. Оно может вызвать разницу температур в разных полушариях (ночном и дневном), поскольку на дневном полушарии всегда тепло (может быть — очень жарко), а на ночном температура может приближаться к абсолютному нулю. Это, в свою очередь, может вызвать сильные ветры в атмосфере планеты.

Красные карлики во много крат активнее Солнца. Очень мощные вспышки могут быть губительными для возможной жизни на планете. Но магнитное поле планеты могло бы решить эту проблему — оно было бы барьером для радиации (как у Земли).

Вывод

Если мы ищем благоприятные для жизни планеты, то они должны обладать магнитным полем, способным препятствововать смертоносному излучению. Планета должна иметь атмосферу с температурой и давлением способными содержать воду в жидком состоянии. Орбита планеты должна быть близка к круговой (орбитальный эксцентриситет как можно более близкий к нулю), чтобы температура поверхности была в течение года-дня более-менее постоянной.


Источник: aboutspacejornal.net

Проксима Центавра — ближайшая звезда к Земле

Проксима Центавра отдалена от нас на 271000 а.е. (4.22 световых года). Она находится ближе системы Альфа Центавра АВ, которая удалена от Солнечной системы на 4.35 световых года.

Речь идет об огромных расстояниях. Космический корабль Вояджер-1 движется со скоростью 17.3 км/с (быстрее пули). Если бы он направился к звезде Проксима Центавра, то потратил 73000 лет на поездку. Если б сумел разогнаться до скорости света, то ушло бы 4.22 года.

Дистанцию от Солнечной системы к звезде Проксима Центавра рассчитали с помощью метода параллакса. Ученые измеряли позицию звезды по отношению к другим звездам на небе, а потом проводили повторные замеры спустя 6 месяцев, когда Земля оказывалась на другой стороне орбиты. Хотя Проксима Центавра находится ближе всех, полагают, что между нами и звездой еще могут располагаться незамеченные коричневые карлики.


Детальный обзор системы вычеркнул из зоны обитаемости сверхземные планеты и коричневые карлики. Проксима Центавра – это вспыхивающий звездный тип, поэтому может вообще не поддерживать жизнь на потенциальных планетах. Любые миры на орбите вокруг звезды можно будет найти при помощи телескопа Джеймс Уэбб, запуск которого запланирован на 2021 год.

Факты о звезде Проксима Центавра

В 1915 году звезду Проксима Центавра нашел Роберт Иннес. Он заметил, что она разделяет общее правильное движение со звездой Альфа Центавра.

В 1917 году Джон Воют использовал тригонометрическое измерение параллакса и выяснил, что звезда находится на примерно такой же удаленности от нас, что и двойная система Альфа Центавра. В 1928 году Гарольд Олден воспользовался тем же методом и понял, что Проксима Центавра расположена ближе к нам при показателе параллакса в 0.783’’.

Вспыхивающую природу звезды отметил Харлоу Шепли в 1951 году. Если сравнить с архивными снимками, то видно, что ее величина выросла на 8%. Это помогло Проксима Центавра стать самой активной вспыхивающей звездой.

Проксима Центавра относится к классу М5.5 – это красный карлик с экстремально малой массой. Из-за этого  ее внутренняя часть конвективная, где гелий циркулирует по всей звезде, а не скапливается в ядре.


Проксима Центавра

Проксима Центавра

Звездные вспышки могут быть такими же масштабными, как и сама звезда, а температура вырастает до 27 млн. К. Этого хватает, чтобы создавать рентгеновское излучение. По уровню светимости Проксима Центавра достигает лишь 0.17% солнечной, по диаметру – 1/7 солнечного и примерно в 1.5 раз крупнее Юпитера.

Массивность Проксима Центавра – 12.3% солнечной, а температура поверхности поднимается к 3500 К. Ближайший подход к Солнцу звезда выполнит через 26700 лет, сократив дистанцию до 3.11 световых лет. Если бы мы смотрели на Солнце с позиции Проксима Центавра, то видели яркую звезду на территории созвездия Кассиопеи. Наблюдаемая величина звезды – 0.4.

Альфа Центавра С

Проксима Центавра входит в систему Альфа Центавра АВ и отдалена от звезд на 0.21 световых лет. При этом на вращение по орбите звезда тратит 500000 лет. Скорее всего, между ними есть гравитационная связь.


Система с тремя компонентами в созвездии Центавра формируется, когда звезда с малой массой притягивается более массивной двойной системой внутри звездного скопления до момента его рассеивания. Альфа Центавра и Проксима Центавра разделяют общее правильное движение с тройной, двумя двойными и шестью одиночными звездами. Это говорит о том, что все эти звезды способны сформировать движущуюся звездную группу.

Звезду Альфа Центавра легко найти из южных широт, так как она ярче звезд, указывающих на астеризм Южный Крест. Двойную звездную систему получится разрешить с помощью небольшого телескопа. Но Проксима Центавра находится в 2 градусах южнее и для наблюдения понадобится как минимум большой любительский телескоп.

Физические характеристики и орбита звезды Проксима Центавра

  • Проксима Центавра
  • Созвездие: Центавр.
  • Спектральный класс M5.5 Ve.
  • Координаты: 14ч 29м 42.9487с (прямое восхождение), -62° 40′ 46.141″ (склонение).
  • Расстояние: 4.243 световых года.
  • Видимая величина (V): 11.05.
  • Видимая величина (J): 5.35.
  • Абсолютная величина: 15.49.

  • Светимость: 0.0017 солнечной.
  • Массивность: 0.123 солнечной.
  • Радиус: 0.141 солнечного.
  • Температурная отметка: 3042 K.
  • Поверхностная плотность: 5.20.
  • Вращение: 83.5 дня.
  • Скорость вращения: 2.7 км/с.
  • Наименования: Проксима Центавра, Альфа Центавра C, CCDM J14396-6050C, GCTP 3278.00, GJ 551, HIP 70890, LFT 1110, LHS 49, LPM 526, LTT 5721, NLTT 37460, V645 Центавра.

Ссылки

Источник: v-kosmose.com

Звездная система Альфа Центавра

Проксима является частью системы Альфа Центавра. Кроме нее, в нее также входят еще две звезды: Альфа Центавра А и Альфа Центавра В. Они намного ярче и заметнее Проксимы. Так, звезда А, ярчайшая в этом созвездии, находится на расстоянии 4,33 световых лет от Солнца. Она носит название Ригель Центавра, что переводится как «Нога Кентавра». Эта звезда чем-то напоминает наше Солнце. Наверное, из-за своей яркости. В отличие от Проксимы Центавры, она была известна еще с древнейших времен, так как очень заметна на ночном небе.

Альфа Центавра В также не уступает «сестре» по яркости. Вместе они – тесная двойная система. Проксима Центавра находится достаточно далеко от них. Между звездами — расстояние в тринадцать тысяч астрономических единиц (это дальше, чем от Солнца до планеты Нептун в целых четыреста раз!).

Все звезды системы Центавра вращаются по орбите вокруг их общего центра масс. Только Проксима двигается очень медленно: период ее обращения занимает миллионы лет. Поэтому эта звезда еще очень долго будет оставаться самой близкой к Земле.

Совсем маленькая

Звезда Проксима Центавра не только ближе всех из созвездия к нам, но и является самой маленькой. Ее масса такая мизерная, что ее едва хватает на то, чтобы поддерживать процессы образования гелия из водорода, необходимые для существования. Звезда совсем тускло светится. Проксима намного легче Солнца, где-то в семь раз. И температура на ее поверхности значительно ниже: «всего» три тысячи градусов. По яркости Проксима уступает Солнцу в сто пятьдесят раз.

Красные карлики

Маленькая звездочка Проксима относится к спектральному классу M с очень низкой светимостью. Широко известно другое название небесных тел этого класса – красные карлики. Звезды с такой маленькой массой — интереснейшие объекты. Их внутреннее устройство чем-то схоже со строением гигантских планет, таких как Юпитер. Вещество красных карликов находится в экзотичном состоянии. Кроме того, существуют предположения, что планеты, которые расположены вблизи таких звезд, могут быть пригодными для жизни.

Красные карлики живут очень долго, намного дольше любых других звезд. Они очень медленно эволюционируют. Какие-либо ядерные реакции внутри них начинают проистекать только через несколько миллиардов лет после зарождения. Время жизни красного карлика больше, чем время существования целой Вселенной! Так, в далеком-далеком будущем, когда погаснет не одна звезда типа Солнца, красный карлик Проксима Центавра будет все также тускло светить во мраке космоса.

Вообще, красные карлики — это самые частые звезды в нашей галактике. Более 80% всех звездных тел Млечного пути составляют именно они. И вот парадокс: их совсем невидно! Невооруженным глазом не заметишь ни одного из них.

Измерение

До сих пор возможности точно измерить размеры таких маленьких звезд, как красные карлики, из-за их слабой светимости просто не представлялось возможным. Но сегодня данная проблема решена с помощью специального VLT-интерферометра (VLT — сокращение от английского Very Large Telescope). Это аппарат, работающий на базе двух больших 8,2-метровых VLT-телескопов, расположенных в астрономической обсерватории Паранал (ESO). Эти два огромных телескопа, удаленные друг от друга на 102,4 метра, позволяют измерить небесные тела с такой точностью, какая просто не под силу другим аппаратам. Так астрономы Женевской обсерватории впервые получили точные размеры такой маленькой звезды.

Переменчивая Центавра

По своим размерам Проксима Центавра граничит между реальной звездой, планетой и коричневым карликом. И все-таки это звезда. Масса и диаметр ее составляют одну седьмую массы, а также диаметра Солнца соответственно. Звезда массивнее, чем планета Юпитер, в сто пятьдесят раз, однако весит в полтора раза меньше. Если бы Проксима Центавра весила еще меньше, то она бы просто не смогла стать звездой: не хватило бы водорода в ее недрах, чтобы излучать свет. В таком случае это был бы обычный коричневый карлик (т. е. мертвый), а не настоящая звезда.

Сама по себе Проксима – очень тусклое небесное тело. В обычном состоянии ее светимость достигает не более 11m. Яркой она выгладит только на снимках, сделанных огромными телескопами, такими как, например, «Хаббл». Однако иногда блеск звезды резко и значительно усиливается. Ученые объясняют этот факт тем, что Проксима Центавра относится к классу так называемых переменчивых, или вспыхивающих, звезд. Это вызвано сильными вспышками на ее поверхности, которые являются результатами бурных процессов конвекции. Они чем-то схожи с теми, что происходят на поверхности Солнца, только намного сильнее, что приводит даже к изменению яркости звезды.

Еще совсем ребенок

Эти бурные процессы и вспышки говорят о том, что ядерные реакции, происходящие в недрах Проксимы Центавры, еще не стабилизировались. Выводы ученых: это еще совсем молодая звезда по меркам космоса. Хотя ее возраст вполне сопоставим с возрастом нашего Солнца. Но Проксима – красный карлик, поэтому их даже нельзя сравнивать. Ведь, как и другие «красные собратья», она будет очень медленно и экономно сжигать свое ядерное горючее, а потому и светить очень-очень долго — приблизительно в триста раз дольше, чем вся наша Вселенная! Что уж там говорить о Солнце…

Многие писатели-фантасты считают, что Проксима Центавра – наиболее подходящая для космических исследований и приключений звезда. Некоторые верят, что в ее Вселенной скрываются планеты, на которых можно встретить другие цивилизации. Может, оно и так, да вот только расстояние от Земли до Проксимы Центавры — более четырех световых лет. Так что, хоть она и ближайшая, а все-таки находится далековато.

Источник: FB.ru

У красного карлика Проксима Центавра в 4,25 световых лет от нас обнаружена планета Проксима Центавра b. Её масса близка к земной, в то время как её год в десятки раз короче. Несмотря на то что от звезды её отделяет всего несколько миллионов километров, она потенциально пригодна для существования жизни. Об открытии сообщается на пресс-конференции Европейской южной обсерватории, начавшейся 24 августа 2016 года в Германии в 15:00 по московскому времени.

Красный карлик центавра

Планета была обнаружена методом лучевых скоростей с помощью эшелле-спектрографа HARPS Европейской южной обсерватории. Крупное тело, обращаясь вокруг звезды, как бы раскачивает её своей гравитацией — светило то слегка ускоряется в сторону земного наблюдателя, то, напротив, удаляется от него. При этом в доходящем до астрономов излучении звезды наблюдается доплеровское смещение спектра, разное для моментов приближения и удаления. Определяя период таких колебаний звезды, астрономы узнают периодичность вращения и минимальную массу тела, влияющего на неё своей гравитацией.

Для планеты Проксима Центавра b период вращения вокруг звезды (год) равен 11,2 суток, а минимальная масса — 1,3 земных. Как правило, минимальная масса, полученная методом лучевых скоростей, весьма близка к реальной массе. Год в 11,2 суток означает, что планета находится ближе к центру зоны обитаемости. Это возможно потому, что Проксима Центавра — красный карлик, светимость которого в 60 раз меньше солнечной. Поэтому потенциально обитаемыми там являются все планеты с годом, длящимся от 4 до 15 земных суток.

Красный карлик центавра

Проксима — красный карлик с температурой поверхности в 3 000 кельвин (вдвое меньше, чем у Солнца), поэтому планеты в её зоне обитаемости находятся очень близко к ней. Проксима Центавра b лежит всего в 7 миллионах километров от звезды. Из-за этого гравитация светила давно добилась приливного захвата — состояния, при котором вращение планеты и звезды синхронизировано гравитационным взаимодействием (как в паре Луна — Земля). Это значит, что планета всё время обращена к светилу одной и той же стороной, где царит вечный день. В другом полушарии, соответственно, наблюдается вечная ночь. На границе освещённой и неосвещённой зон планеты господствует столь же вечный восход и закат. Ранее ряд исследователей высказали сомнения в возможности существования сложной жизни в таких необычных по нашим меркам условиях.

Источник: life.ru

Конвекция внутри маломассивных звезд.

В августе астрономы объявили о том, что вокруг звезды Проксима Центавра вращается планета размером с Землю (названная Проксима б) в своей зоне обитаемости.

На первый взгляд, Проксима Центавра совсем не похожа на наше Солнце. Это маленький, холодный, красный карлик с массой одной десятой Солнца, и одной тысячной светимости Солнца. Тем не менее, новое исследование показывает, что она «солнцеподобная» благодаря одному удивительному свойству: она имеет регулярный цикл звездных пятен.

Звездные пятна (у Солнца — солнечные пятна) — темные пятна на поверхности звезды, где температура немного холоднее, чем окружающая эти пятна область. Они возникают благодаря действию магнитных полей. Звезда состоит из ионизированных газов — плазмы. Магнитные поля могут ограничить поток плазмы и создать пятна. Изменения в магнитном поле звезды могут повлиять на количество и распределение звездных пятен.

Наше Солнце регулярно проходит 11-летний цикл активности. В минимуме солнечной активности, Солнце почти не имеет пятен. При максимальной солнечной активности, как правило, в среднем, более 100 солнечных пятен покрывают менее одного процента от поверхности Солнца.

Новое исследование показало, что Проксима Центавра проходит аналогичный цикл продолжительностью семь лет от пика до пика. Тем не менее, ее цикл является гораздо более драматичным. По крайней мере, одна пятая часть поверхности звезды покрыта пятнами.

Вид с поверхности планеты Проксима b в представлении художника.

Астрономы были удивлены, обнаружив звездный цикл активности на Проксима Центавра. Внешняя треть нашего Солнца испытывает конвективное движение, похожий на кипение воды в чайнике, в то время как внутренняя часть Солнца остается относительно стабильной.

В противоположность этому, внутренности небольшого красного карлика Проксимы Центавра должны обладать конвекцией по всему объему звезды, в результате чего регулярного цикла активности не должно быть. Однако, как показало исследование — это не так.

Исследование не затрагивает воздействие цикла Проксима Центавра на потенциал обитаемости планеты Проксима Ь. Теория предполагает, что вспышки или звездный ветер, которые приводятся в движение магнитными полями, могли сдуть атмосферу. В этом случае Проксима б может быть как Луна Земли — находится в обитаемой зоне, но не совсем дружественная к жизни.

Команда обнаружила цикл активности с помощью наземных наблюдений в сочетании с космическими измерениями рентгеновского излучения нескольких миссий, в том числе космических рентгеновских телескопов Свифт(Swift), Чандра(Chandra) и XMM-Newton. Их (команды астрономов) результаты были приняты к публикации в MNRAS и доступны по адресу: http://dx.doi.org/10.1093/mnras/stw2570

По материалам: Phys.org

Любой сайт развивается благодаря тому, что о нем узнает все больше людей. Не проходите мимо, поделитесь новостями космоса:

 

Источник: astronews.space


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.