Из всех гипотетических частиц аксион - самая вероятная и чаемая. Их ищут и в лабораториях. Но лучшие ограничения на параметры пока связаны с астрономическими данными. Это могут быть наблюдения самых разных объектов. В том числе и звездные. Т.е., как сами звезды разных типов, так и компактные объекты - белые карлики и нейтронные звезды. Вот об этом и рассказывается в обзоре. Тема нейтронных звезд раскрыта не полностью, зато про обычные звезды рассказано хорошо.
Используя данные спутника Gaia, авторы определяют распределение тесных двойных систем (орбита менее 50 а.е.) по эксцентриситетам.
Для более широких систем распределение более-менее известно: число объектов растет с эксцентриситетом как dN/de~e. А вот для тесных оно оказалось другим.
Результаты авторов показывают, что эксцентриситеты систем с полуосью менее 50 а.е. можно описать с помощью распределения Рэлея. Объяснением может быть связано с тем, что в таких двойных происходит выброс бурых карликов. Взаимодействие пары звезд с бурыми карликами и дает в итоге такое распределение.
С помощью наблюдений на VLT/PIONIER удалось выявить приливную деформацию красного гиганта в тесной двойной системе. Форма звезды соответствует полости Роша. Ранее аналогичные результаты можно было получать только косвенно по кривым блеска.
Авторы считают, что такие результаты будут способствовать изучению перетекания вещества в тесных двойных системах.
Это исследование связано с пониманием происхождения т.н. "голубых бродяг" (blue stragglers). Такие звезды возникают в результате слияний в скоплениях. Однако есть один интересный вопрос.
После слияния получившийся объект быстро вращается. Самый простой способ быстро замедлиться - сбрасывать вещество. Но "голубые бродяги" не слишком легкие звезды. Значит, замедлять вращение надо как-то еще. Маломассивные звезды "умеют" это делать за счет магнитного поля (торможение магнитным ветром). Вот только поле должно быть ОЧЕНЬ сильное. А где его взять?
Авторы представляют результаты численного моделирования эволюции поля при столкновении маломассивных звезд. В ядре поле может достигать 10-100 мегагаусс, а на поверхности - нескольких килогаусс. Это много! Этого достаточно, чтобы эффективно замедлить вращение звезды. Кроме того, вокруг звезды может остаться диск. Взаимодействие поля с диском приводит к еще более быстрому замедлению вращения.
Очень интересная система. Тесная тройная, где все звезды затмевают друг друга. Период обращения внешней звезды всего 24.5 дня (прежний рекорд 33 дня). Из-за тесноты, все три звезды со временем сольются. В результате получится массивная звезда, которая даст сверхновую и нейтронную звезду. Наверняка, это будет магнитар. По одиночке ни одна из трех звезд не взорвалась бы, а каждая дала бы белый карлик.
Ну и напоследок. Вообще, это четверная система. Есть еще один компонент на очень широкой орбите.
Небольшой обзор по объектам Торна-Житков (это когда нейтронная звезда оказывается в недрах звезды-гиганта). В первой половине рассмотрена теория: образование, структура, эволюция. А во второй - кандидаты и возможная идентификация.
А вот этот обзор написан, пожалуй, так, что интересен он будет тем, кто хочет разобраться в звездах Вольфа-Райе достаточно серьезно, но пока знает о них мало. На мой взгляд, обзо перегружен мелкими деталями при достаточно небольшом объеме. Так что для студентов, у которых в билете есть вопрос про этот тип объектов, обзор будет весьма полезен. Равно как и тем, кто звездами занимается, но про В-Р хотел бы что-то быстро освежить/уточнить.
Большая подробная статья про спектральную классификацию звезд. Это вам не просто OBAFGKM! Данная глава в энциклопедии астрофизики тянет на небольшой спецкурс на летней школе для старшекурсников-астрономов. Не только по объему, но и по детализации.
Детальный рассказ о начальной функции масс звезд. Это крайне важное распределение, но напрямую его измерить невозможно. Поэтому возникает ряд сложностей, начиная собственно с определения масс звезд. Все это рассмотрено в статье. Ну и, конечно же, приведены собственно хорошие варианты для начальной функции масс.
Очередная глава в Encyclopedia of Astrophysics, посвященная очередному типу звезд. На этот раз - "голубым бродягам". Такие объекты идентифицируют в скоплениях по их слишком молодому виду: они имеют более высокую температуру и светимость. Звезды в скоплении рождаются практически одновременно. Поэтому во всем скоплении более массивные звезды, обладающие более высокой температурой и светимостью, должны исчзеать более-менее одновременно. Откуда же берутся "отщепенцы"?
Есть три варианта (и все они работают): аккреция в двойной, слияние в двойной, столкновение звезд.
Детали, касающиеся наблюдений голубых бродяг и теоретических моделей их формирования и эволюции, приведены в обзоре.
Коротенький обзор по истории звездных каталогов. Начинается все неизбежно с астрометрических наблюдений. А заканчивается - LAMOST и другими современными программами массового измерения звездных параметров.
Горячие субкарлики появляются в основном в двойных системах, когда красный гигант оказывается "ободранным" своим соседом. Остается горячее звездное ядро, которое постепенно начинает превращаться в белый карлик. У некоторых (не самых легких) субкарликов могут идти термоядерные реакции в ядре или в оболочке. Новые данные (Gaia, астросейсмология и др.) позволяют получить много информации о физических параметрах субкарликов. А это, в свою очередь, дает возможность лучше разобраться в эволюции двойных систем.
Относительно недавно (уже в 21м веке) стали обнаруживать феномен, который считают рождением черной дыры без вспышки сверхновой. Идея состоит в поиске исчезнувших массивных звезд. Ясно, что технически это очень сложная задача. И только с развитием методом обработки изображений появилась возможность идентифицировать такие события. Есть всего несколько известных примеров. Вот еще один, но очень интересный, потому что близкий.
На этот раз исчезновение удалось зафиксировать не в далекой галакике, а в Туманности Андромеды. Это позволяет исследовать явление в более мелких деталях.
Разумеется, нельзя не отметить, что нам повезло. В галактике типа М31 такие событий случаются не чаще чем раз в сто лет.
Звезда перед гибелью была сверхгигантом. Модели оценивают ее начальную массу примерно в 20 солнечных. Перед исчезновением (на самом деле, речь идет о быстром падении блеска, в оптическом диапазоне примерно в 10000 раз) она имела светимость примерно в 100 000 раз больше, чем у Солнца. В 2014 она еще выглядела яркой (и даже немного увеличила светимость в ближнем ИК), а в 2022 уже нет.
Когда мы наблюдаем звезды, то по большей части видим излучение их атмосфер. И на основании этого делаем далко идущие выводы. Поэтому очень важно понимать, что там происходит, и как возникает принимаемое нами излучение. Без этого невозможно понять, что там со звездами.
Статья является кратким изложением теории звездных атмосфер. Из-за сложности предмета и краткости изложения разобраться только по этому обзору нельзя. Но если вы что-то читали/учили про звездные атмосферы - то в самый раз.
Еще одна глава из Энциклопедии астрофизики. На этот раз про звездообразование (в основном - маломассивных звезд). И снова написано не сказать, что очень просто. Т.е., все-таки для специалистов (пусть и не узко работающих именно в области звездообразования). Подойдет, в частности, для студентов (но, конечно, все слишком кратко).
И еще одна глава. Но на этот раз это уже чтение, доступное всем. Примерно на уровне замечательной энциклопедии "Физика космоса".
Рассмотрены ключевые свойства белых карликов и история их открытия.
А вот тем, кто интересуется свежими новостями из мира белых карликов, стоит прочитать эту статью. Поскольку она была опубликована в Nature, то статья совсем короткая, но очень интересная.
Данные Gaia выделили интересную группу белых карликов. Их свойства можно объяснять по-разному, но кажется, что они как будто бы прекратили остывать. Авторы предлагают интересный механизм для объяснения этого.
Идея вот в чем. В процессе остывания белых карликов их недра (ядро) начинают кристаллизоваться. При некоторых условиях кристаллы оказываются легче жидкости, а поэтому всплывают (см. рис. 2). На их место приходит более тяжелая жидкость, что ведет к выделению энергии. Т.о., остывание прекращается или хотя бы сильно притормаживается.
Выглядит как промоушн фильма "Beetlejuice Beetlejuice", потому что речь о том, что Бетельгейзе может быть двойной :)
Поскольку результат может попасть в новости, сделаю пару комментариев.
Результаты очень косвенные. Речь идет о том, что есть слабые указания на существование маломассивного (несколько десятых массы Солнца) компонента на орбите с периодом чуть менее 6 лет. Часть данных можно описать альтернативным способом (без второй звезды), часть данных дает другую оценку массы, которая противоречит наблюдениям. В общем, все очень смутно.
Небольшой, но очень толковый обзор по планетарным туманностям. Автору удалось и исторический обзор дать, и ключевые наблюдения описать, и важнейшие аспекты модели эволюции объяснить.
Вот уже несколько лет многих мучает загадка долгопериодических радиотранзиентов. Авторы открыли еще один, но тут есть некоторая ясность с типом источника: это белый карлик в двойной системе.
Источник ILT J1101+5521 состоит из белого и красного карликов на орбите с периодом чуть больше 2 часов. От системы наблюдаются довольно мощные радиоимпульсы. Удалось показать, что их периодичность соответствует орбитальному периоду.
Любопытно, что систему открыли именно по радиоимпульсам, причем на LOFAR!
Авторы продолжают исследовать вопрос связи солнечной и звездной активности с движением центра масс системы под действием планет. Аргументы против наличия такой связи становятся все более детальными и многочисленными. Солнечный 11-летний цикл, равно как и аналогичные циклы у других звезд, явно не связаны с влиянием планет. Про модуляцию с гораздо более длинным периодом трудно что-то сказать. Однако, например, Маундеровский минимум тоже явно не связан с планетами. Так что это все звезды как-то сами.
Возможно, мы стали ближе к разгадке феномена долгопериодических радиотранзиентов. Новый источник имеет период 2.9 часа. Но главное, что наконец-то есть оптическое отождествление. И это М-карлик. Причем, не в диске Галактики, а довольно высоко над его плоскостью. Также есть указания на 6-летний период. Все вместе скорее указывает на то, что мы имеем дело с двойной системой, где вторым компонентом является белый карлик.
Любопытное исследование. Авторы использовали камеру на борту New Horizons для изучения космологического оптического фона (КОФ). Камера маленькая, зато она на 57 а.е. от Земли. Там уже практически нет вклада зодиакального света.
Первая работа по измерернию КОФ с помощью камеры LORRI провели несколько лет назад. Но тогда использовали те снимки, которые были получены в рамках исследований Солнечной системы. В результате мешал рассеянный свет Галактики и яркие звезды. Теперь же авторы выбрали несколько площадок на высоких галактических широтах специально для аккуратного измерения КОФ.
КОФ удалось достаточно точно измерить. А что с интерпретацией? Стандартная модель предполагает, что это все далекие галактики. Получается, что так оно и есть. В пределах 1.5 сигма весь измеренный фон можно объяснить далекими звездными системами. Никаких нововведений не нужно.
Тут интересно и само открытие и то, что оно сделано в рамках проекта citizen science. Проект называется Backyard Worlds: Planet 9. Как следует из названия, главная заявленная цель - поиск девятой планеты. Но этим можно заниматься до морковкина заговения. Так что важно по ходу получать интересные результаты. Например, исследовать звезды с очень большими собственными движениями.
Объект CWISE J124909.08+362116.0 был выделен тремя волонтерами - участниками проекта Backyard Worlds. Дальше им уже занялись профессионалы. В итоге оказалось, что это близкий (125 пк) L-карлик со скоростью больше 400 км в сек в системе отсчета центра Галактики. Эта скорость близка к скорости убегания. В измерениях есть неопределенность, так что нельзя с уверенностью сказать, покидается ли звезда Галактику или нет. Но, в любом случае, объект интересный. А учитывая его близость к нам, можно полагать, что подобных тел должно быть много.
Происхождение высокой скорости установить не удалось, но авторы обсуждают все основные варианты, демонстрируя соответствующие результаты моделирования.
Небольшой обзор (половину из 24 страниц занимает список литературы) по исследованию галактических звездных скоплений на основе данных Gaia. Все компактно, четко, доступно. Скорее для широких слоев интересующихся.
Полвека назад было стандартным считать, что в шаровых скоплениях есть черные дыры промежуточных масс. Потом стало ясно, что есть множество процессов, препятствующих их формированию и выживанию в скоплениях. Кроме того, несмотря на активные поиски пока нет надежных доказательств существования массивных черных дыр в шаровиках. Однако в данной статье авторы представляют теоретические аргументы в пользу того, что черные дыры с массой порядка 1000 солнечных могут возникать в шаровых скоплениях и не покидают их на протяжении всей эволюции.
Идея (и разница с предыдущими моделями формирования) вот в чем. Авторы учитывают наличие газа на ранних стадиях жизни скопления. В итоге, успевают формироваться сверхмассивные звезды, которые и дают черные дыры промежуточных масс. Затем, черной дыре надо избежать вылета из скопления. Дополнительная скорость связана со слияниями с черными дырами звездных масс. Механизм гравитационно-волновой ракеты может сообщить необходимый импульс. Однако и тут есть лазейка. Черные дыры вылетают в основном из скоплений, формировавшихся и газа заметной (больше 10% от солнечной) металличности. В скоплениях с более высокой металличностью (а в нашей Галактике из около трети) черные дыры менее массивны, а потому могут все-таки вылететь.
В итоге, согласно новому моделированию, в заметной части шаровых скоплений предсказывается существование черных дыр с массами несколько тысяч солнечных. Но пока их что-то не видно.... Хотя, кандидаты-то есть!
Наблюдения линзированных сверхновых в первую очередь интересны как инструмент для получения космологических параметров. Впервые такую идею предложил в 1964 г. Рефсдал, но только полвека спустя удалось открыть первую линзированную сверхновую. Сейчас их известно всего несколько штук, но число растет. А с вводом в строй LSST открытия поставят на поток. Это позволит, в частности, провести независимое измерение современной постоянной Хаббла с точностью около 1%.
В обзоре кратко, но понятно и емко описаны методы, задачи, полученные результаты и тп.
Массивные звезды в двойных и кратных системах довольно часто сливаются друг с другом. В первую очередь, это может произойти, когда один из компонентов системы в результате свое эволюции расширяется и переполняет полость Роша. Звезды, образовавшиеся в результате слияния, отличаются по своим свойствам от одиночных звезд такой же массы. Кроме того, дальнейшая эволюция у них идет по другому. В частности, это может сказаться на параметрах компактного остатка (например, в результате слияния могут усиливаться магнитные поля, и если потом звезда порождает нейтронную, то она может оказаться магнитаром). Было бы интересно научиться массово выделять массивные звезды, испытавшие слияния. Но как?
Авторы рассматривают астросейсмологию как перспективный метод выявления звезд, испытавших слияние. Они выделяют характерные различия между такими объектами и одиночными звездами. К сожалению, я не увидел обсуждения, с помощью каких инструментов можно массово провести такие исследования.
Короткий обзор по свойствам звездных ветров. В основном речь идет о массивных звездах. Все очень кратко, но все основные факты, параметры и ссылки приведены.
Событий приливного разрыва звезд сверхмассивными черными дырами известно уже очень много. В основном это, разумеется, маломассивные звезды. Просто потому что их больше. В данной статье авотры представляют три транзиента, которые они связывают с приливными разрывами звезд с массами 3-10 масс Солнца. Такие события имеют большую светимость и большое полное энерговыделение.
Любопытно, что два транзиента обнаружены в данных Gaia.
Представлен каталог источников, обнаржунных телескопом ART-XC на борту Спектра-РГ за первые два с половиной года обзоров (пять скано по полгода каждый). Собственно, каталог занимает основной объем статьи. В нем ~1500 источников. Около 10% источников новые. Примерно треть - Галактические. Неотождествленных всего несколько процентов.
Путеводитель не такой уж краткий, но очень хороший. Понятный и полный. Не перегруженный лишней и слишком технической информацией.
Благодаря данным Gaia все области звездной астрономии и астрофизики существенно продвинулись. В частности, удалось узнать много нового полезного про группы молодых звезд. Имея информацию о трехмерном распределении, кинематике, химическом составе, вращении и т.д., можно гораздо лучше понимать процессы формирования и эволюции звезд.
Популярный (я бы даже сказал, что слишком популярный) обзор по истории изучения быстрых радиовсплесков. Будет полезно и интересно тем, кто почти ничего об этом явлении не знает.
Большой хороший обзор по звездной начальной функции масс. Рассмотрены и феноменологические данные, и возможные причины формирования. Основной упор сделан именно на втором. Описываются основные процессы звездообразования, влияющие на распределение звезд по массам. Наверное, это актуально для всех астрономов. Так что читать стоит всем, хотя бы бегло.
Обнаружен еще один пример массивной звезды с сильным магнитным полем, испытавшей слияние в тройной системе.
Авторы на протяжении многих лет исследовали массивную двойную. Любопытно, что у звезд получается разный возраст. В данном случае это можно объяснить только тем, что одна из звезд прошла через "омоложение". Она же и обладает сильным магнитным полем. "Омоложение" в данном случае произошло через слияние. Т.е., система исходно была тройной. Две звезды слились. И теперь мы наблюдаем двойную.
По всей видимости несколько процентов массивных звезд являются результатом слияний. И примерно таков же процент массивных звезд с сильным магнитным полем. И, замечу, примерно таков же процент магнитаров среди молодых нейтронных звезд. Так что, вероятно, магнитары таки рождаются в основном в результате слияний (как мы и предсказывали в 2006 году).
Открыта еще одна - третья, - двойная система с неаккрецирующей черной дырой. Сделано это снова по данным Gaia. Интересно то, что черная дыра массивная. Видимо, дело тут в низкой металличности прародителя. Это видно из данных по металличности оптической звезды в двойной системе.
33 массы Солнца - это рекорд для нашей Галактики. А вот в данных по гравитационно-волновым всплескам много массивных черных дыр. Новое открытие подтверждает модели, в которых черные дыры больших (но звездных) масс формируются в конце эволюции малометалличных звезд.
См. также arxiv:2404.11604, где обсуждается возможная связь двойной системы с потоком в гало, являющимся результатом разрушения очень старого маломассивного и малометалличного звездного скопления.
В Архиве появилось (и еще будет появляться) несколько глав из "Астрофизической энциклопедии". На этот раз обратим внимание на главу о приливах при взаимодействии планет и звезд Главной последовательности.
В небольшом тексте понятно описаны основы приливного взаимодействия, объяснено почему это важно для эволюции планет (и их материнских звезд), а также приведены конкретные примеры.
Данные спутника Gaia содержат много информации о двойных системах, включая редкие и интересные объекты, такие как, например, неаккрецирующие двойные с компактными объектами. В обзоре описано, с помощью каких методов можно изучать двойные разных типов, используя данные Gaia. И, конечно, описаны конкретные важные результаты по отдельным типам двойных или по индивидуальным объектам.
Следующий релиз данных - DR4, - ожидается в начале 2026 года. Тогда появится еще больше возможностей для изучения двойных. Плюс, ждем обещанных тысяч новых экзопланет от Gaia!
Планеты могут падать на звезды. Это не такой уж редкий процесс. Но пока мы можем искать лишь следы таких падений. Следы (последствия) могут быть разными. Например, падение планеты раскручивает звезду. Но довольно трудны выделить именно те случаи, когда вращение было ускорено взаимодействием. Гораздо лучше ситуация с "химическим следом". Если планета "растворяется" в конвективной оболочке звезды, то вещество планеты может обнаружиться по спектральным наблюдениям. Все равно вознкиает вопрос: как отличить именно поглощение планет от других причин химических аномалий? Помогают двойные системы. При рождении звезды в двойных должны иметь одинаковый состав. Если же спектральные данные показывают различия - то это сильный аргумент в пользу "планетного загрязнения".
Исследования по поиску "химического следа" в двойных системах уже проводили и успешно. Но в данной статье авторы представили очень большую выборку объектов, позволяющую достаточно надежного говорить о статистике поглощения планет. Используя данные Gaia, они исследовали почти сотню звездных пар и показали, то примерно в 8% случаев есть следы "планетного загрязнения".
В космологии используют разные методы определения расстояний. И чем их больше - тем лучше. Один из методов использует светимость звезд на вершине ветви красных гигантов. В обзоре достаточно подробно рассказывается о том, как такой подход работает. Одно из применений метода связано с определением постоянной Хаббла. Соответственно, в обзоре описано, какие результаты получены. Наконец, авторы обсуждают, какие перспективы открываются в связи с работой JWST и новыми релизами данных Gaia.
Анализ данных Gaia дал еще одну интересную двойную с невидимым компонентом.
Оптическая звезда имеет массу около 0.8 солнечных. Объект старый, малометалличный, уже уходит с Главной последовательности. Невидимый компонент имеет массу около 1.9 солнечных. Причем заявленная точность на уровне пары процентов. Т.о., это или нейтронная звезда, или очень тесная пара белых карликов, что крайне маловероятно (практически - невозможно) с эволюционной точки зрения.
Но даже с нейтронной звездой система получается очень интересной. Орбитальный период большой, эксцентриситет невелик, видимый компонент очень легкий. Значит, перед вспышкой сверхновой прародитель нейтронной звезды имел малую массу (меньше трех солнечных), и кик (дополнительная скорость при взрыве) тоже был небольшим. Значит, до этого прародитель потерял много вещества, но система выжила и не стала ультракомпактной. Эволюционные модели позволяют реализовать такой сценарий, но он очень маловероятный, согласно современным представлениям. Т.о., система крайне интересна с точки зрения эволюции двойных.
Кроме того, любопытно, что никогда не аккрецировавшая нейтронная звезда такая массивная.
Большой обзор по звездным вспышкам. Много данных наблюдений в разных диапазонах, а кроме того - описаны теоретические модели.
Большой обзор по новым результатам, касающимся свойств галактического гало, полученным в первую очередь с помощью данных Gaia. В гало Галактики "записана" история слияний и поглощений. Соответственно, изучая параметры звезд гало, мы можем восстановить прошлое Галактики.
Данные Gaia принесли настолько увеличили статистику по белым карликам, что это вполне можно называть "революцией". Количество перешло в качество. Резко возросло число известных белых карликов. Качественно увеличилось число карликов с измеренными параллаксами. Для многих из них Gaia дает неплохие спектральные данные. Все это позволило делать полные выборки объектов в достаточно большом объеме.
В обзоре подробно рассматриваются важнейшие продвижения в изучении белых карликов, достигнутые благодаря данным Gaia.
Наблюдения на JWST позволили изучить несколько звездных скоплений в линзированной галактике на z>10 (460 млн. лет после начала расширения).
Скопления имеют звездную массу около миллиона солнечных (пять скоплений вместе дают минимум 30% звездной массы своей галактики). При этом их эффективные размеры меньше 1 пк. В результате имеем колоссальную поверхностную плотность звезд. Возраста скоплений 10-35 млн. лет. Можно показать, что скопления гравитационно связанные.
Все это интересно не только само по себе, но и в контексте вклада звезд в реионизацию вселенной. Такие скопления должны были играть очень существенную роль в этом процессе.
Небольшой (половину из 54 страниц занимает список литературы, кроме того, в статье много полезных иллюстраций и инфографики) и понятный обзор о том, как вещество выпадает на белые карлики. После выпадения, вещество проявляет себя в спектрах атмосфер этих компактных объектов, что позволяет определить состав и массу выпавших материалов. Это важный источник информации о параметрах экзопланетных систем.
В Архиве появилась пачка статей, посвященных первому релизу данных eROSITA. Это данные немецкого консорциума, поэтому они соответствуют наблюдениям половины неба (напомню, что данные были поеделны пополам между немецким и российским консорциумами). В каталог включены данные только за первые полгода обзора (телескоп проработал в обзорном режиме чуть более двух лет из запланированных четырех. Затем инструмент прием данных с инструмента был прекращен.).
Данная статья является центральной в этой серии. Здесь описаны наблюдения, которые легли в основу обзора, методы выделения источников и т.п. технические детали.
Авторы детально считают эволюционные треки (плюс, конечно, внутреннюю структуру и тп.) невращающихся звезд солнечной металличности в интервале масс от 7 до 15 солнечных. Эволюция доводится практически до предсверхновой (если сверхновая имеет место). Соответственно, авторы классифицируют звезды по финальным стадиям: белые карлики разных типов, сверхновая с электронным захватом, обычный коллапс железного ядра.
Желающие ознакомится с ключевыми результатами могут сразу смотреть на рисунок 40 и читать финальный раздел.
Авторы приводят анализ полной выборки маломассивных звезд и бурых карликов в области с радиусом 20 парсек вокруг Солнца. В диапазоне масс от 5 масс Юпитера до 8 масс Солнца начальная функция масс ломается несколько раз. Новые результаты хорошо совпадают со старыми для масс выше 0.2-0.2 солнечных. А вот для менее массивных объектов новые данные дают меньше объектов (функция масс более плоская, т.е. медленнее растет в сторону малых масс). Особенно это касается самых легких красных карликов и самых масивных бурых (примерно от 0.05 до 0.2 масс Солнца). Бурых карликов в 4-5 раз меньше, чем нормальных звезд. Проблемы с точным определением функции масс остаются, т.к. для многих объектов есть подозрение, что они на самом деле двойные, но уточнить это крайне сложно.
См. также arxiv:2312.02735, где описывается полная выборка белых карликов в 40 пк от Солнца (распределение по массам и другие параметры).
Авторы детально анализируют, как поменяется эволюция Солнца, если в центр поместить черную дыру. Речь идет о первичных черных дырах - т.е., массы у них небольшие относительно солнечной. Если масса меньше 1019-1020 грамм, то изменений никаких, даже если дыра с самого начала эволюции находится в самом центре (а туда надо еще попасть! авторы отдельно обсуждают это в дискуссии). Если же масса больше, то начинается интересное. Если прямо сейчас поместить дыру в центр Солнца, то мы не заметим это при массе дыры меньше меркурианской. Но через сотни миллионов лет эффекты будут уже очень заметны.
Затем авторы в рамках более простой модели рассматривают судьбу звезд разной массы при помещении в их центры черных дыр. Эти результаты суммированы на риснке 4.
Все это интересно в контексте гипотезы о том, что первичных черных дыр может быть много, и они могут составлять заметную долю темного вещества. При этом интересно, что и неопределенностей в таких моделях остается немало. Соответственно, авторы обещают новые работы на эту тему.
См. также arxiv:2312.07647, где результаты работы изложены более кратко и популярно.
Используя наблюдения на Хаббле, авторы искали невидимые компаньоны у звезд шарового скопления омега Центавра (5.5 кпк от нас). Идея состоит в точной астрометрии, чтобы обнаружить движения видимых звезд относительно центра масс двойной (или, возможно, кратной) системы. Выявлено четыре кандидата. В трех скорее всего невидимые компаньоны - белые карлики. А в четвертой, возможно, нейтронная звезда.
Интересно, что мотивацией был поиск черных дыр. Но их авторы не обнаружили.
Большой хороший обзор по эволюции массивных двойных звезд. Рассмотрены все основные типы систем и эволюционных стадий. Описаны механизмы взаимодействия в двойных. Из-за широты охвата отдельным темам посвящено буквально по странице. Так что некоторые детали придется искать в других статьях, ссылки на которые приводятся.
Среди нескольких альтернатив гипотезе темного вещества большой известностью пользуется модель MOND. Она неплохо работает для галактик. Но модель предсказывает, что отклонения от ньютоновского закона будут везде, где встречаются ускорения ниже некоторых. Соответственно, предсказания можно проверять в разных типах систем. Например, в широких двойных звездных системах.
Авторы используют большую выборку двойных из третьего релиза Gaia, чтобы сделать такую проверку. Анализ показал, что на уровне 16-сигма предсказания MOND не выполняются.
См. также статью arxiv:2311.17130, в которой Моффат - автор другой, также очень известной, модели модифицированной гравитации,- показывает, что в его модели двойные должны дать результат, как у Ньютона в соответствие с данными Banik et al.
Открыт очень интересный тип транзиентной активности (неизвестно какого источника). История такова. В начале открыли более-менее обычный (но все равно не очень понятный) транзиент в оптике. Характерное время изменения блеска большое - десятки дней. Такие случаи известны (хотя и не поняты до конца). Нашли галактику, где произошел всплеск. Красное смещение 0.26, высокий темп звездообразования. Источник не в центре. Источник обнаружили также в радио и в рентгене. А вот дальше - интересное.
Продолжение оптического мониторинга позволило обнаружить вспышки минутной длительности (до десятков минут) со светимостью 10 в 44й эрг в секунду. Одна из вспышек совпала с рентгеновскими наблюдениями - там ничего необычного не видно.
Что мы наблюдаем - непонятно. Авторы связывают все это с релятивистскими истечениями от (возможно, свежеобразованного) компактного объекта. Но можно придумывать и другие варианты.
Несмотря на то, что обзор занимает почти 100 страниц, затронуто не так уж много тем. Довольно много внимания уделено стадии с общей оболочкой и ядерному синтезу в двойных (вспышки новых, слияния нейтронных звезд, сверхновые Ia). Остальное - по чуть-чуть или не рассматривается совсем. Почти половина объема - список литературы.
Авторы представляют еще один интересный транзиент, обнаруженный при анализе старых пластинок.
На снимке 1952 года появляется тройной транзиентный источник. Угловое расстояние между компонентами порядка десятка секунд. Поскольку это пластинки, то никакой кривой блеска нет, но можно установить, что транзиент исчез менее чем за час. Сейчас там ничего не видно, даже с помощью 10-метровых телескопов. Что это - не ясно. Подозревают гравитационное линзирование. Вот только чего и на чем?
Авторы используют 10 миллионов красных гигантов, для которых есть спектры низкого разрешения и прочие данные Gaia, чтобы восстановить основные вехи в истории нашей Галактики. Используются данные по металличности, содержанию альфа-элементов, параметрам орбит.
Авторы выделяют три фазы: протогалактика, старый диск, молодой диск. Ключевое событие - крупное слияние, которое произошло примерно 10 млрд лет назад.
Авторы используют результаты моделирования TNG50, чтобы найти пример галактики, максимально похожей на нашу по всему используемому набору параметров. В выделенном примере слияние происходит несколько позднее, но все остальное - похоже.
Авторы используют полную выборку белых карликов, находящихся ближе 40 пк, для получения уточненного соотношения между начальной массой звезды-прародителя и массой белого карлика. Речь идет об объектах, возникших в результате эволюции одиночной звезды. Для этого пришлось почистить выборку. Уточнение небольшое (видно согласие с более ранними результатами разных авторов), но полезное.
Обзор посвящен изучению циклов звездной активности. Спектральные наблюдения позволяют измерять, как меняются параметры (геометрия) магнитного поля. Соответственно, можно определять фазы цикла. Накопленные данные по многим звездам уже составляют несколько десятилетий, т.е. - удалось измерить несколько циклов. Разумеется, длительность цикла зависит от параметров звезды.
Природу циклов мы понимаем еще недостаточно хорошо, поэтому такие данные крайне важны и интерсны.
Некоторое время назад был обнаружен кандидат в линзированные звезды, находящийся на красном смещении почти 5. Теперь с помощью JWST удалось получить спектр. Спектральные данные подтверждают большое красное смещение: z=4.76. Более детальный анализ позволяет кое-что узнать и о звезде. Видимо это двойна, где яркий компонент является голубым свсерхгигантом, а второй объект - звезда класса F. Но может быть это и просто голубой сверхгигант плюс пыль. Не исключено также, что это вообще плотное звездное скопление, но есть данные, делающие такой вариант менее вероятным. Т.о., приницпиально подтверждена способность JWST обнаруживать отдельные звезды на z~5, что соответствует первому миллиарду лет жизни вселенной.
В статье представлена новая база данных по быстрым радиовсплескам. В частности, туда включено много событий, зарегистрированных 500-метровым телескопом FAST.
Базу обещают пополнять еженедельно. Ссылка на базу данных: Blinkverse.
Небольшой обзор по определению расстояний до галактик с помощью наблюдения цефеид. В настоящее время идут работы по уточнению шкалы с помощью наблюдений на JWST. Большой размер и возможность работы в ИК позволяют существенной улучшить точность. Это должно привести к более надежным и точным определениям современной постоянной Хаббла, что важно для всей космологии.
Массивные звезды часто обладают быстрым вращением. Обычно это объясняют взаимодействием в тесной двойной системе: или шло перетекание с компаньона, или произошло слияние. Но вот авторы представляют три примера, где массивные звезды по всей видимости просто родились быстро вращающимися. Поэтому это интересно.
Все три системы оказались двойными, но в них явно не было никакого взаимодействия. К тому же компаньоны настолько легче более массивных звезд (примерно 1 масса Солнца против 15), что сами еще не вышли на Главную последовательность.
Авторы представляют компилятивный он-лайн каталог рассеянных скоплений нашей Галактики. В будущем они планируют расширить его и на другие галактики. Сейчас в каталоге 14 000 скоплений.
Однако, если бы эт просто был компилятивный каталог, то я бы не стал упоминать статью в обзорах. Но авторы сделали важную вещь. Они использовали свежие релизы Gaia, "натравив" на них новый алгоритм. Т.о., для всех скоплений каталога проведен новый анализ на предмет отношения звезд к скоплениям. Выделено около миллиона звезд, входящих в скопления каталога.
Вспоминается гриб в Алисе в стране чудес. Белый карлик (не кролик, а карлик!) с одной стороны водородный, а с другой - гелиевый. Видимо, это связано с распределением магнитного поля, которое влияет на состав самых внених слоев. Магнитное поле ответственно за неоднородное распределение температуры и давления, а как следствие - и перемешивания.
Авторы измерили магнитное поле одной из звезд Вольфа-Райе. Поле оказалось большим - 43 тысячи гаусс. При этом гелиевая звезда тоже массивная для своего класса - 2 массы Солнца. В недалеком будущем практически вся эта масса будет участовать в формировании ядра из тяжелых элементов. Т.е., массы хватит, чтобы сделать нейтронную звезду (после вспышки сверхновой типа Ib). И тогда - это будет магнитар! Даже без динамо-механизма сильного поля звезды прародителя хватит для достижения магнитарных значений на стадии компактного объекта.
Откуда же взялась такая красота? (Это важно, т.к. межанизмы формирования магнитаров до конца не ясны). Сама звезда Вольфа-Райе входит в широкую двойную систему. Но авторы полагают, что ранее это была тройная. И массивная гелиевая звезда сформировалась в результате слияния двух легких гелиевых звезд.
Используя почти что сотню публикаций, авторы собрали данные по примерно 55 тысячам поляризационных измерений для звезд в оптическом диапазоне. Все представлено в он-лайн каталоге.
Представлен каталог звезд, для которых измерены сильные магнитные поля. Таковых 1784. В основном это звезды классов А и В, но тут есть эффекты селекции.
По данным двух лет обзора SRG/eROSITA авторы представляют каталог Be-звезд. Удалось зарегистрировать 170 объектов из 832 Be-звезд в области наблюдений (авторы могли использовать только данные по половине неба). Много новых регистраций, поскольку даже за два года наблюдений eROSITA заметно эффективнее, чем ROSAT, а других обзоров в рентгене по сути-то и не было.
Хороший понятный обзор по ядерным реакциям в звездах: от синтеза гелия до финальных стадий, предшествующих сверхновым. Даны все основы и ключевые параметры.
Открыта двойная система с рекордным параметром. Система состоит из красного (масса 0.1-0.13 масс Солнца) и бурого (масса 80 масс Юпитера) карликов. А орбитальный период всего два часа. Систему обнаружили по транзитам. Они, к слову сказать, глубокие, потому что объекты примерно одного размера.
Изучение таких систем помогает лучше понять механизмы формирования маломассивных звезд.
Авторы провели спектроскопический поиск с целью найти белые карлики, которые приобрели скорости выше нескольких сотен км в сек после распада двойной системы в результате взрыва сверхновой Ia. И нашли их! Это в основном те карлики, которые выступали в роли донора для взорвавшихся. У некоторых карликов скорости оказались выше 1000 км в сек.
Несколько лет назад было выявлено пульсирующее излучение белого карлика в двойной системе AR Sco. Природа излучения остается непонятной. Выглядит это как белый карлик, являющийся пульсаром. Что странно.
Изучать одну уникальную систему трудно и скучно. Но вот - открыт аналогичный случай!
Система J1912-4410 состоит из белого карлика и красного карлика. Орбитальный период около 4 часов. Тем не менее, красный карлик не заполняет полость Роша. Зарегистрировано пульсирующее излучение белого карлика в широком диапазоне спектра. Все очень похоже на AR Sco и так же непонятно. Но может быть, теперь дело пойдет веселее. Тем более, что должны быть и другие подобные системы.
Рентгеновские наблюдения источника подробно описаны в отдельной публикации: arxiv:2306.09732.
Статья целиком посвящена обзору свойств Бетельгейзе. Удивительно, что многого мы про эту яркую звезду не знаем (в том числе, как ни странно, именно потому что она яркая).
В Архиве постепенно выкладываются статьи из большого сборника, посвященного теории солнечного и звездного динамо. Данная статья вводная. В ней описывается история развития этого направления. Описывается, правда, не на популярном уровне, а для профессионалов, работающих в этой (или очень близких) областях.
См. также большой обзор собственно по теории: arxiv:2305.16790.
В обзоре рассмотрено много разных вопросов, связанных с магнитными полями массивных звезд: их формирование, эволюция, поля компактных остатков (нейтронных звезд). Вроде бы, обо всем лишь по чуть-чуть, но набирается много всего.
В области изучения звездных магнитных полей есть ОЧЕНЬ много нерешенных вопросов, потому что, когда начинаешь разбираться в существенных деталях, то физика становится очень сложной (с термоядерными реакуиями, скажем, гораздо проще). ПОэтом уво многом обзор состоит из обсуждения белых пятен и всяких вопросов.
Все, что вы хотели знать о первом поколении звезд.
Большой понятный обзор с огромным списком цитированной литературы. Рассмотрены все важные вопросы, хотя, конечно, не всем уделено одинаково много внимания (например, остатках первых звезд,их взрывам).
Желающие могут прочесть одностраничное кратко изложение на стр. 56 и планы на будущее - на стр. 57. А потом, если заинтересует, уже читать все или отдельные части.
Авторы исследовали десятки звезд в области центра Галактики. Как известно, в среднем, массивные звезды очень любят образовывать двойные (доля двойственности выше 90%!). Если бы тоже самое было и в центре Галактики, то наблюдалась бы переменность блесказвезд. А ее не видно! Это дает возможность дать ограничение на долю двойных. Она оказывается менее 50%.
В прошлом году авторы уже представляли новую выборку близких объектов (звезды, бурые карлики, объекты планетных масс). В данной заметке представлен апдейт данных 2021 года.
Звезда SMSS 1605-1443 - выдающаяся. У нее самое низкое содержание железа (хотя и не нулевое). Т.е., это не одна из самых первых звезд во вселенной, но одна из первых в Галактике. Поэтому изучать ее интересно, и важны детали.
В данной статье авторы использовали спектрограф ESPRESSO на одном из четверки телескопов VLT. Задачей было определить не входит ли звезда в двойную, и был ли в двойной обмен массой (т.е., "загрязнилась" ли звезда перенесенным с компаньона веществом). Ответы такие: да, двойная, нет, не загрязнилась.
Соответственно, современный химический состав звезды отражает состав туманности, из которой она сформировалась.
Простой понятный обзор, в котором суммированы свойства звезд, вокруг которых обнаружены экзопланеты. Обсуждаются различные корреляции (например, зависимость числа планет-гигантов от металличности). Иногда хочется более подробного рассказа, но, очевидно, были ограничения по объему. А дополнительную информацию можно найти в статьях, на которые приведены ссылки.
Часто возникает вопрос: случайно ли распределены направления осей вращения звезд в Галактике? Людям нередко кажется, что в среднем оси вращения должны быть выстроены в направлении вращения галактического диска (т.е., примерно как в СОлнечной системе). Но это не так!
Авторы изучили направление осей вращения звезд в 15 рассеянных скоплениях. Хорошие данные удалось получить по 10 скоплениям (для остальных есть только ограничения на параметры вращения звезд). У 8 из 10 распределение осей вращения звезд случайное. Это говорит о том, что турбулентные процессы играют наиболее важную роль в распределении направления осей вращения.
Авторы проделали большую и важную работу. Они единым образом обработали базу данных по звездам с экзопланетами, открытых транзитным способом с помощью Кеплера (включая миссию К2) и TESS. Это позволяет рассматривать полную выборку звезд в рамках модели с единами систематическими ошибками. Кроме того, авторы переобработали данные по радиусам экзопланет в рамках своего подхода.
V994 Her - звездная система кратности шесть: (2+2)+2. КОгда-то она была первой известной системой кратности четыре с двумя затмениями (т.е., затмения в каждой паре). Теперь добавлен еще один элемент в иерархии. Три двойные образуют единую гравитационно-связанную систему, и в каждой паре наблюдаются затмения. Это всего вторая известная система с такими свойствами.
Наличие затмений позволяет изучать и динамику системы, и отдельные звезды с большей точностью. Поэтому подобные случаи вызывают большой интерес. Благодаря наблюдениям не только на наземных телескопах, но и на TESS, удается построить детальную модель.
Орбитальные периоды во всех трех парах порядка 1-2 дней. Две внутренние двойные образуют систему с периодом почти 3 года. Орбитальный период внешней двойной относительно четырех внутренних звезд намного больше (и потому по сути неизвестен). Оценки показывают, что он должен составлять тысячи лет.
Еще о тройных затменных (но меньшей кратности) см. arxiv:2301.13810.
Очень полезная статья. По данным наблюдений на космическом инфракрасном телескопе Гершель получено распределение скорости формирования звезд в Галактике. Есть и двумерная развертка, и усредненная по углам (т.е., остается только радиальная зависимость). Новые результаты неплохо согласуются с более ранними, но являются более точными и надежными.
Массивные звезды испускают мощный ветер. Кроме того, они могут с большой (сверхзвуковой) скоростью двигаться сквозь межзвездную среду. В результате возникают красивые туманности, связанные с ударными волнами. В обзоре кратко описываются данные наблюдений и физика процессов.
Используя данные Gaia, авторы дают спектральную классификацию для 12000 белых карликов на расстояниях до 100 пк от Солнца. Это полная выборка в данном объеме, так что ее удобно использовать для ряда исследований.
Заголовок хорошо отражает содержание. В обзоре рассмотрена звездная эволюция, приводящая к взрывам сверхновых, а также сама феноменология сверхновых разных типов (включая термоядерные). Отмечу только, что написано все очень понятно.
Хотя в работе представлена игрушечная модель (toy model), там все-таки около сотни формул. Так что это "чтение не для всех". Зато посвящена статья простому вопросу, десятилетиями не дающим покоя теоретикам, изучающим строение и эволюцию звезд: откуда берутся красные гиганты?
Да, у нас нет удовлетворительного теоретического описания (или лучше
сказать - понимания) того, как возникают красные гиганты.
Есть много разных теоретических попыток, есть много численных моделей (они
описаны или упомянуты автором статьи во введении) - тем не менее!
Итак, автор представляет свою модель, четко сознавая ее ограниченность, но
полагая, что она будет полезной для понимания процессов и дальнейшего
теоретического продвижения.
Все знают о вспышках на Солнце. Также обычно знают, что они связаны с выделением энергии магнитного поля. А сильное поле возникает, в свою очередь, из-за существования внешней конвективной зоны. Далее, хорошо известно, что у менее массивных, чем Солнце, звезд конвективные зоны глубже, мощнее. Поэтому красные карлики вспыхивают чаще и мощнее. Все это знакомо и является важной частью дискуссии о потенциальной обитаемости планет вокруг красных карликов. Но....
Но у кого самые большие конвективные оболочки? Конечно у красных гигантов! И? И они дают ОЧЕНЬ мощные вспышки. Вот им и посвящена статья.
Авторы исследовали около 4000 вспышек от 60 гигантов и 20 звезд других типов. Все это однородные данные Кеплера. Вспышки на гигантах могут быть весьма мощными: светимость звезды возрастает на несколько процентов, а длиться это может многие часы! Чем более распухший гигант попался (и чем больше его светимость) - тем дольше длится вспышка.
По третьему релизу Gaia уже вышло много публикаций. А вот, собственно, его описание: что так есть, что нового и тп.
В третьем релизе много новых данных. Тут важно понимать, что растет не общее количество источников, а количество измеряемых параметров для каждого из них, плюс - растет время наблюдений (т.е., например, все, что связано с изменением положения источника измеряется точнее).
А спутник продолжает наблюдения. И ждем новых релизов. В будущих появятся и принципиально новые результаты. Например, по обнаружению экзопланет.
Работа посвящена интересному типу переменных. Это звезды типа RR лиры, но необычные. В норме, такие пульсирующие переменные - это старые звезды с низким содержанием металлов. Но некоторое время назад стали выделять как бы переменные типа RR Лиры, но с отличающимися характеристиками. В начале выявили необычные кинематические свойства. А потом оказалось, что у них и металличность достаточно высокая. Вопрос: откуда они взялись?
Появилась идея, что это результат эволюции в двойной. Более массивная звезда становится красным гигантом, заполняет полость Роша и начинает перетекать на соседа. перетекание может остановиться на разных стадиях. В некоторых, довольно редких, случаях у звезды останется небольшая оболочка. Как раз такая, чтобы попасть в полосу нестабильности на диаграмме Герцшпрунга-Рассела, где и сидят звезды типа RR Лиры, цефеиды и т.д.
В данной статье авторы строят детальную популяционную модель таких систем, показывая, что данный эволюционный канал может объяснить всю наблюдающуюся популяцию аномальных переменных типа RR Лиры.
Представлен каталог Ве-звезд (161 объект), для которых было зарегистрировано рентгеновское излучение. Использовались данные Chandra, XMM-Newton, Swift. Данные были кросс-коррелированы с Gaia и инфракрасными миссиями. Разумеется, каталог доступен он-лайн.
Авторы анализируют данные Gaia, чтобы по данным о расстояниях, кинематике и металличности выделить самую старую составляющую диска Галактики, которая сконцентрирована в центральной части. В итоге, удалось выделить поупляцию звезд, которые представляют ту часть Галактики, которая должна была образоваться во времена, которые соответствуют тому, что мы сейчас видим на z>5. Т.е., ее возраст около 12.5 млрд лет.
Большой обзор по физике белых карликов. Данные наблюдений, конечно, также описаны.
Заметная часть обзора посвящена остыванию белых карликов и их атмосферам.
Кратко, качественно и по верхам рассмотрены ключевые проблемы в исследовании массивных звезд. Очень интересно и полезно в качестве сводки актуальных вопросов.
Очередное сообщение об обнаружении пары "нормальная звезда + черная дыра" по данным Gaia.
На этот раз звезда солнечного типа. Да еще наклонение орбиты удается оценить. В итоге, вывод о том, что это именно черная дыра оказывается практически неизбежным.
Авторы гордо дают системе имя Gaia BH1. Может быть так оно и приживется.
В результате взрывов термоядерных сверхновых небольшая часть белых карликов может выживать. При этом весьма вероятно, что они приобретут большие пространственные скорости. Выделение таких объектов крайне интересно. Кроме этого, высокую скорость объект может приобрести при распаде тесной двойной системы или в результате динамического взаимодействия трех (и более) объектов. На сегодняшний день известно несклько высокоскоростных белых карликов (список и описание можно найти в разделе 2). Авторы проводят новый поиск в данных Gaia DR3. Выделено 4 новых кандидата со скоростями более 700 км в сек (что позволяет покинуть Галактику), а кроме этого еще несколько объектов с меньшими, но все равно атипично большими скоростями.
Кроме того, авторы попытались найти остатки сверхновых, связанных со взрывами термоядерных сверхновых без полного разрушения белого карлика. Найден один кандидат.
Известно много экзопланет в двойных системах. Вообще, они там довольно часто встречаются. Но есть еще тройные, четверные и т.д. В статье представлен первый каталог планет в системах высокой кратности (начиная с тройных). Пока там около 30 тройных и несколько четверных систем, в которых наблюдается около 40 планет.
Наконец-то в Архиве появилась статья про Earendel - ту самую далекую-далекую звезду, которую мы можем наблюдать благодаря усилению за счет гравитационного линзирования. Ее детально исследовали на JWST, и теперь мы уверены, что это самая далекая звезда, которую можно исследовать индивидуально. Мы видим ее такой, какой она была в эпоху примерно 900 млн лет после Большого взрыва. Свет шел в нам почти 13 млрд лет. Даже если это кратная система, то в излучении все равно скорее всего доминирует самая яркая звезда. Так что вполне корректно говорить именно о звезде. Ее масса как минимум составляет несколько десятков солнечных. Ее будут активно наблюдать на JWST и дальше. Тогда получится определить ее свойства точнее.
Авторы провели интересное исследование, используя данные Gaia.
Давным давно предлагалось, что астрометрические наблюдения должны выявлять двойные системы с массивными невидимыми компаньонами. Этими спутниками должны быть нейтронные звезды и черные дыры. Но оказалось, что по ряду причин подобных систем (широкие двойные с компактными объектами) не слишком много. Похоже, только Gaia может дать солидную выборку. И вот началось.
Авторы выделили пару дюжин очень хороих кандидатов, где масса невидимого компаньона превосходит ожидаемые массы белых карликов. Выборка оказалась интересной и ставит много интересных вопросов. Безусловно, кандидаты надо еще подтверждать. Но пока все выглядит очень солидно.
Появилось еще несколько статей, посвященный поиску компактных объектов в данных Gaia. В работе arxiv:2207.05086 не удалось выявить хороших кандидатов. А вот в arxiv:2207.05434 - удалось.
Авторы представили данные по очередной звезде, вращающейся вокруг нашей центральной черной дыры. Звезда S4716 имеет рекордно короткий орбитальный период - 4 года. Большая полуось орбиты около 400 а.е., но в перичернодырии звезда приближается к Sgr A* на расстояние менее 100 а.е.
Автор проанализировал орбиты 33 миллионов звезд и Gaia DR3, чтобы найти тесные сближения с Солнцем. В основном речь идет о временном интервале +/- 6 миллионов лет.
Выделено 42 сближения с расстояниями менее 1 пк. Наиболее близкое произойдейт через 1.3 млн. лет. Оранжевый карлик Gl 710 подойдет на расстояние 0.06 пк. Это уже было известно, просто данные чуть уточнились. А вот относительно прошлых сближений получен новый результат. Желтый карлик HD7977 2.8 млн. лет назад подходил к Солнцу менее чем на 0.05 пк.
Очередной кандидат в двойные системы с неаккрецирующей черной дырой. На этот раз авторы клянутся, что данные очень надежные, и проблем с их интерпретацией нет (напомню, что было уже с десяток заявлений о том, что по спектральным датам заподозрено, что невидимый компонент двойной является черной дырой, но все случаи подвергались потом серьезной критике, см. также свежую статью arxiv:2207.07752).
Особый интерес представляет то, что черная дыра должна была возникнуть без заметной дополнительной скорости. Когда наберется достаточная (десятки примеров) статистика по подобным системам с черными дырами, то это поможет лучше понять процесс возникновения черных дыр за счет коллапса ядер массивных звезд.
Очередной набор детальных эволюционных треков с учетом вращения. Рассмотрен широкий диапазон масс от 0.09 до 14 масс Солнца. Моделирование проведено для разной металличности и разного темпа вращения.
Гравитационное микролинзирование - удивительный инструмент для исследования самых разных объектов. В некоторых случаях микролинзирование удается предсказать, проанализировав собственные движения объектов. Впервые внимание на это обратил Рефсдал в 1964 году (и, не зная об этом, я придумал сюжетный ход, реализованный в музыкальной постановке "Безымянной звезды" в прошлом году, согласно которому главный герой предсказывает как раз линзирование на белом карлике; правда, я знал о более недавней попытке предсказания линзирования на нейтронной звезде - одной из "Великолепной семерки").
В обсуждаемой работе анализирует предсказанное линзирование на белом карлике. В итоге удалось независимо измерить и массу, и радиус. Это крайне важно для проверки моделей состояния вещества в этих объектах (и в недрах, и в атмосферах). Полученные данные говорят о том, что стандартные модели работают. Т.е., мы неплохо понимаем устройство и эволюцию белых карликов. Ура!
Глава написана для сборника "Handbook of X-ray and Gamma-ray Astrophysics". Поэтому заглавие нужно воспринимать в этом контексте.
Контекст для многих неожиданный. Обычно рентгеновские наблюдения не воспринимаются как что-то связанное с протозвездами и т.п. Скорее - ИК и радио. А тут - рентген. Потому интересно.
Начиная с первых рентгеновских наблюдений с фокусирующей оптикой (обсерватория Einstein) стало ясно, что молодые звездные объекты являются довольно заметными источниками жесткого излучения. Соответственно, области звездообразования можно изучать по рентгеновским данным. Этому и посвящен обзор.
После введение и тп. (Einstein, ROSAT, ASCA) основной упор, конечно, сделан на данные Chandra и XMM-Newton. Крайне интересно, как рентгеновские данные дополняют другие методы исследования областей звездообразования. Большим плюсом является то, что в рентгене мало существенно поглощение в среде, поэтому можно увидеть то, что в других диапазонах трудно рассмотреть. Плюс, конечно, изучение физических процессов, связанных с молодыми звездами, приводящих к генерации рентгена.
Если пояснить заглавие статьи, то будет понятной и суть. У массивной звезды (8 солнечных, т.е. в будущем она может породить сверхновую) обнаружена пара предельно легких бурых карликов (14-15 и 17-20 масс Юпитера). Это довольно интересно (и уникально). Интересно, как возникали карлики: по "звездному" каналу или в протопланетном диске.
Альбирео - известнейшая визуальная двойная, хорошо видимая даже в небольшой телескоп. Интересна она, в первую очередь, цветом звезд. Так вот: это больше чем двойная.
Связаны ли две видимые в любительский инструмент звезды - остается вопросом. Gaia дает параллаксы, отличающиеся почти на два стандартных отклонения. Зато сама звезда А - кратная. Хорошо установлено наличие двух компонент: Aa и Ac. Были подозрения про Ab. А тут авторы заявляют об открытии еще одной - Ad.
Аd - красный карлик. По всей видимости, Aa, Ac и Ad образуют иерархическую систему. Места для Ab в ней нет (присутствие звезды с такими параметрами, как у гипотетической Ab сделало бы систему неустойчивой). Так что, как минимум - тройная. Плюс видимый компонент В. Плюс .... Есть еще подозрения, что Ac является очень тесной двойной. Но это не точно.
Небольшой обзор, посвященный тому, как наблюдения белых карликов помогают проверять всякие экзотические гипотезы и делать важные ограничения на параметры: изменение ньютоновской постоянной, поиски аксионов и т.д.
Используя данные Gaia, авторы анализируют распределение ассоциаций молодых звезд в окрестностях Солнца (речь идет о расстояниях до 200 пк примерно). Как известно, мы живем в т.н. Местном пузыре - области в межзвездной среде, которая характеризуется пониженной плотностью. Давно уже результаты моделирования показывали, что Пузырь должен возникнуть в результате серии вспышек сверхновых (ранее речь шла примерно о шести за миллион лет). С новыми результатами от Gaia по расстояниям и скоростях звезд авторы могут все делать точнее. Они уточняяют и границы Местного пузыря. В итоге показано, что формирование многих ассоциаций вокруг нас связано с динамическим влиянием расширяющегся Пузыря.
Анимации доступны здесь.
Важный результат.
Ве-звезды - это источники с эмиссионными линиями, которые связаны с наличием истечения газа. Оно, в свою очередь, возникает из-за быстрого вращение В-звезды. Вопрос: как звезда раскрутилась? Самая популярная идея - за счет переноса масс в двойной системе. Но до сих пор не было прямых доказательств.
Авторы провели специальный поиск раздутых ободранных компонентов у Ве-звезд. И нашли систему с переносом массы! Это HD 15124.
По оценкам авторов 12-55% Ве-звезд имеют ободранные компоненты, в основном очень слабые. Таким образом, подтверждается, что в основном Ве-звезды формируются за счет раскрутки в двойных системах.
Красные гиганты можно изучать разными способами. Обычно - это спектроскопия. И недавно появилось две большие выборки красных гигантов, исследованных с помощью LAMOST и APOGEE. Но в данной статьи использован совсем другой подход.
Авторы анализируют данные спутника Кеплер. Астросейсмология, наравне со спектроскопией, позволяет определять ключевые параметры красных гигантов. В статье приводится детальное сравнение результатов использования разных подходов и неопределенности в оценке параметров.
При столь массовом подходе удается определять ключевые параметры (массы, радиусы, возраста) с точностью лучше 10%.
А теперь про астросейсмологию вообще и в деталях!
Большой обзор по астросейсмологическим наблюдениям звезд всех типов. Благодаря работе Kepler, TESS и других инструментов за последние годы появилось много данных, и астросейсмология стала важнейшим инструментом изучения звезд.
Обзор посвящен в первую очередь результатам наблюдений, но и про методы тоже кратко рассказано.
По всей видимости, впервые удалось зарегистрировать корональный выброс, связанный с мощной вспышкой на звезде типа Солнца.
Как известно, солнечные вспышки могут сопровождаться выбросом вещества. Как известно, на звездах солнечного типа иногда наблюдают вспышки в сотни раз мощнее, чем самые мощные из известных солнечных вспышек. Значит, наверное, такие супервспышки сопровождаются супервыбросами вещества. Вот только увидеть такой выброс с расстояний в десятки и сотни парсек трудновато. И вот удалось.
Вспышку увидели на TESS, а затем на двух наземных японский телескопах (не супербольших - 2 и 3.8 метра) получили спектры. Вот в спектре как раз и обнаружилась водородная линия, сдвинутая в синюю сторону, что указывает на движущийся в нашу сторону массивный выброс. Массу выброса авторы оценили в 1018 грамм. Скорость выброса под 1000 км в сек (лучевая - чуть более 500).
Павел Крупа написал очередной большой обзор по начальной функции масс. На этот раз ключевым моментом является связь НФМ с темпом звездообразования, поскольку для определения последнего по данным наблюдений необходимо делать какие-то предположения о НФМ. Сама же функция, в свою очередь, может быть разной на разных уровнях детализации: от небольших ассоциаций до галактики в целом.
Авторы строят модели и анализируют формирование гиперскоростных звезд в разных эволюционных каналах. Ключевым выводом является следующее: основным каналом не может являться приливный разрыв двойных звезд центральной сверхмассивной черной дырой.
Собственно - рекорд. Массивный белый карлик SDSS J221141.80+113604.4 имеет магнитное поле 15 мегагаусс и массу 1.27 солнечной. И рекордно короткий период вращения. Предыдущие рекорды были в районе 5 минут. Вероятнее всего, карлик возник в результате слияния.
На самом деле, статья скорее использует белые карлики, как инструмент, чтобы сравнить данные по этим объектам с предсказанием очень интересного недавнего результата.
В начале 2019 г. появилась интересная работа: arxiv:1901.07564 (признаться, я ее тогда пропустил). Используя данные Gaia авторы показали, что в тонком диске Галактики 2-4 миллиарда лет назад был повышен темп звездообразования.
Теперь к белым карликам. Если пару миллиардов лет рождается больше звезд, то мы можем ожидать, что будет больше массивных белых карликов (массивных, т.к. их прародители быстро эволюционируют). Вот это и показано в новой статье. Белые карлики с массами 0.9-1.1 солнечной массы неплохо отслеживают ход недавнего звездообразования.
Еще один интересный момент связан с тем, что самые массивные карлики отслеживают плохо. Видимо, это связано с тем, что среди них есть значительная доля объектов, возникших в результате слияния двух белых карликов.
Наблюдения транзитов нередко подбрасывают интересные загадки. Вместо аккуратных, регулярных, все время одинаковых транзитов экзопланет наблюдается черти что. Вот еще один любопытный пример.
Система TIC 400799224 - двойная. И с периодичностью почти 20 дней в ней наблюдается что-то странное. Очень "кудрявые" транзиты с меняющимися свойствами. Авторы обсуждают разные варианты, но в целом ясно, то вокруг одной из звезд (какой - непонятно) вращается нечто, что выбрасывает пыль. Пыли много - на астероид. Скорее всего, происходят столкновения крупных твердых тел.
Наверное, какая-то ясность появится, когда источник поизучают на старых снимках (еще на пластинках). Тогда можно будет понять, как он ведет себя на достаточно большой масштабе времени.
Любопытно,ч то объект яркий. Поэтому его видят не только не TESS, но и на любительских телескопах. В соавторах статьи есть любитель астрономии из Петрозаводска.
В последние годы активно стали изучать белые карлики, в чьих спектрах обнаруживаются тяжелые элементы. Дело в том, что из-за большого ускорения свободного падения тяжелые атомы должны быстро "тонуть" в легких. А стало быть, видим мы их потому, что они недавно туда попали. Т.е., идет какой-то процесс загрязнения (или, если угодно, обогащения). Процесс, очевидно связан с аккрецией вещества. Это вещество проще всего брать из разрушаемых тел планетных и более мелких размеров. Вот это-то и изучается.
Авторы детально рассматривают, как астероиды разрушаются, как орбиты получившихся осколков потом эволюционируют, как разрушение доходит до пыли, и, наконец, как пыль выпадает на белые карлики. Схема получается довольно витиеватая. Авторы пишут, что универсального сценария нет, но все основные варианты они рассмотрели.
Что-то редко появляются обзоры по планетарным туманностям. Но вот наконец-то!
Большая статья, включающая в себя многие ключевые вопросы, связанные с формированием и эволюцией этих красивейших объектов.
Объект Торна-Житков - это красный гигант с нейтронной звездой внутри. В некоторых моделях такие объекты не тихонько коллапсируют в черную дыру с рассеиванием оболочки, а взрываются.
Энергия взрыва связана с аккрецией вещества на центральную нейтронную звезду после того, как заканчиваются реакции, поддерживающие устойчивость звезды (т.е., начинается коллапс). Вокруг нейтронной звезды формируется диск. Если его энерговыделение превосходит энергию связи оболочки, то произойдет взрыв.
Авторы проводят расчеты, адаптированные для иллюстрации особенностей поведения массивных звезд. Количественное моделирование позволяет лучше понять качественные особенности эволюции на разных этапах. Разбираться, правда, все равно нужно довольно долго, но тем не менее, и правда помогает.
Обсуждая всякие экзотические объекты, мы не очень хорошо понимаем важные детали про вроде бы понятные объекты - звезды. На самом деле, звезды таят еще много загадок. Приливы в звездах мы понимаем плохо, как в их недрах устроены магнитные поля. И - ветер. Особенно у массивных звезд. Вот этой теме и посвящен обзор.
На самом деле, про ветер звезд мы не понимаем до конца довольно трудные вещи, поэтому обзор в целом - не самое легкое чтение.
От темпа потери вещества зависит масса предсверхновой. Масса компактного остатка также связана с тем, насколько "полегчала" звезда к концу жизни. Темп звездного ветра важен для эволюции двойных, для аккрецирующих систем и много для чего еще. Так что точное знание того, с каким темпом (и почему - что ускоряет его) вещество стекает со звезды - архиактуально. Но вопросы все равно остаются несмотря на все усилия. Хотя определенный прогресс есть, - и со стороны наблюдений, и со стороны теории, - и в обзоре об этом подробно рассказано.
Ну, во-первых, там просто несколько десятков красивых снимков планетарных туманностей. Красивое.
Для каждого объекта приведено четыре снимка: в трех линиях и композитных RGB (цветной). А по науке - это хорошая выборка глубоких изображений. Что важно для изучения планетарных туманностей.
Обнаружен белый карлик с рекордным параметром: он самый маленький. Это говорит о том, что это может быть самый массивный из известных (и хорошо изученных) белых карликов. Кроме того, объект быстро вращается и имеет очень сильное магнитное поле, что указывает на то, что он образовался в результате слияния белых карликов.
Объект интересен еще и тем, что его относительная яркость (он близкий - около 40 пк) позволит провести еще много тщательных наблюдений, что позволит улучшить наше понимание того, как массивные белые карлики остывают.
Есть объекты, которые обозначают WIT. Это не WTF, но очень похоже: What Is This?
Речь идет о пекулярных звездоподобных (про некоторые думают, что это внегалактические объекты) источниках в каталоге VVV (VISTA Variables in the Via Lactea). В данной статье представлены данные по звезде-гиганту, чей блеск однажды постепенно померк (на 97%), а потом симметрично восстановился за пару сотен дней. Причины этого не очень ясны, но выглядит как затмение. Но что затмевает? Объект должен быть большой (десятые доли а.е.). Авторы обсуждают разные варианты. Самыми перспективными выглядят диски вокруг звезды-соседа по двойной системе. Может быть это не просто звезда, а черная дыра. В общем, интригующе.
Данный объект - VVV-WIT-08, - пекулярный, но не уникальный. Есть еще пара похожих (один из них обнаружил лет 10 назад Денис Денисенко), плюс, авторы выделяют новую пару кандидатов. С ростом объема данных по звездной фотометрии (например, когда заработает LSST) будет больше наблюдаться чего-то подобного. Так что поглядим.
Крайне интересно исследовать остатки планетных систем у белых карликов, и в последние годы появляется много новых данных по этому поводу. Соответственно, растет и число теоретических работ. Поэтому спустя 5 лет после предыдущего обзора по данной теме Димитрий Верас написал новый.
Планетные системы у белых карликов представляют большой интерес, поскольку на них отразилась довольно бурная эволюция звезды, плюс - динамическая эволюция в самой планетной системе. Звезда расширяется, поглощает часть планет. Сбрасывает массу, в результате чего планетные орбиты перестраиваются. Перестройка может запустить динамическую неустойчивость орбит оставихся тел. В итоге, они могут приближаться к звездному остатку, разрушаться, выпадать на его поверхность.
В обзоре описываются как данные наблюдений, так и теоретические исследования.
Большой обзор по т.н. химической эволюции Галактики. Т.е., речь об истории формирования современного распределения элементов с учетом аккреции газа, звездообразования, сверхновых и т.д. и т.п. Очень подробное описание моделей. Крайне полезно тем, кто хочет посчитать сам.
Подряд появились сразу две статьи разных групп (вторая - arxiv:2105.00036), посвященных углеродным звездам. Это маломассивные звезды Главной последовательности, сильно обогащенные углеродом. По всей видимости, углерод попал на них со звезды-компаньона. Будучи более массивной, вторая звезда эволюционировала быстрее. В свое время превратилась в красный гигант, а потом - в белый карлик. Авторы анализируют параметры двойных систем, используя фотометрические данные. Орбитальные периоды короткие - менее 1 дня у значительной части исследованных двойных. Также авторы анализируют различные эволюционные пути, приводящие в формированию таких систем.
Авторы рассматривают модель, в которой большие магинтные поля одиночных белых карликов связаны с тем, что их звезда-прародитель поглотила на стадии асимптотической ветви гигантов массивную планету или бурый карлик. В результате внутри звезды возник диск, внутренние части были раскручены, что в итоге приводит к росту магнитного поля.
В самом конце апреля появилась еще одна интересная статья, посвященная возникновению магнитных полей белых карликов. Там показано, что раскрутка белого карлика на стадии кристаллизации ядра может приводить в значительному усилению магнитного поля.
Авторы обнаружили любопытную систему. Белый карлик входит в двойную систему, причем наблюдаются глубокие затмения карлика небольшим спутником. Анализ показал, что масса спутника примерно 0.06 солнечных. Т.е., это не планета, а бурый карлик.
Авторы надеются, что в будущем они смогут открыть другие системы такого типа, что позволит изучать формирование и эволюцию таких необычных пар.
Подряд появились сразу две статьи разных групп (вторая - arxiv:2105.00036), посвященных углеродным звездам. Это маломассивные звезды Главной последовательности, сильно обогащенные углеродом. По всей видимости, углерод попал на них со звезды-компаньона. Будучи более массивной, вторая звезда эволюционировала быстрее. В свое время превратилась в красный гигант, а потом - в белый карлик. Авторы анализируют параметры двойных систем, используя фотометрические данные. Орбитальные периоды короткие - менее 1 дня у значительной части исследованных двойных. Также авторы анализируют различные эволюционные пути, приводящие в формированию таких систем.
Авторы рассматривают модель, в которой большие магинтные поля одиночных белых карликов связаны с тем, что их звезда-прародитель поглотила на стадии асимптотической ветви гигантов массивную планету или бурый карлик. В результате внутри звезды возник диск, внутренние части были раскручены, что в итоге приводит к росту магнитного поля.
В самом конце апреля появилась еще одна интересная статья, посвященная возникновению магнитных полей белых карликов. Там показано, что раскрутка белого карлика на стадии кристаллизации ядра может приводить в значительному усилению магнитного поля.
Авторы обнаружили любопытную систему. Белый карлик входит в двойную систему, причем наблюдаются глубокие затмения карлика небольшим спутником. Анализ показал, что масса спутника примерно 0.06 солнечных. Т.е., это не планета, а бурый карлик.
Авторы надеются, что в будущем они смогут открыть другие системы такого типа, что позволит изучать формирование и эволюцию таких необычных пар.
Авторы рассматривают эволюцию звезд с массами от 10 до 30 солнечных вплоть до взрыва сверхновой и формирования остатка. Пока звезда эволюционирует - она теряет вещество. После взрыва сброшенная оболочка взаимодействует с веществом, ранее потеряным в виде ветра. Вот это и интересует авторов.
Авторы используют последовательно три кода, чтобы отследить эволюцию звезды, взрыв и эволюцию остатка. В итоге, в статье приводится много интересных графиков. КОнечная цель - параметры остатков сверхновых, но мне и промежуточные результаты, касающиеся параметров звезд перед взрывом, кажутся весьма интересными (и хорошо показанными).
Авторы обсуждают обилие и образование легких элементов: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород. Все они имеют разное происхождение. Li-7 образуется в ранней вселенной. Li-6, бор и бериллий - в результате реакций скалывания (т.е., с помощью космических лучей, и тут тоже есть варианты: или протоны и альфа-частицы высокой энергии налетают на CNO ядра, или CNO ядра высокой энергии налетают на протоны и альфа-частицы). Кроме того, LiBBe разрушаются в звездах. CNO синтезируются в звездах, но по-разному. Кислород - в массивных звездах, взрывающихся как сверхновые. Углерод в результате термоядерного горения в звездах умеренных масс. А азот вообще появляется как побочный продукт CNO-цикла за счет углерода и кислорода.
Все это обсуждается в статье. Кроме того, там подробно рассмотрены наблюдения, позволяющие определить обилие шести рассмотренных элементов, а также всякие важные связанные вопросы. Вдобавок приводится много полезных ссылок на свежие более подробные обзоры по всем темам.
Упор в обзоре, конечно, на Солнце. Но по сути, это обзор по звездным ветрам
вообще, и звезд, похожих на Солнце, - в особенности.
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
С помощью радиоастрометрии авторы уточнили расстояние до известной двойной системы с черной дырой - источника Лебедь Х-1. В результате уточнения расстояния были уточнены и другие параметры системы. В частности, возросла оценка массы черной дыры. Теперь это 19-23 масса Солнца. Много, раньше получалось 14-15 масс Солнца. И это существенно для моделей потери массы массивными звездами (из такой звезды дыра и образовалась).
У этой статьи есть две сопровождающие. В одной в деталях рассматривается проблема звездных ветров (темп потери массы, разумеется, ниже, чем считалось ранее). А во второй - вопрос вращения черной дыры (вращается она быстро - прямо на пределе возможного).
Забавная система. Это не первая шестерная (т.е., гравитационно связанная система из шести звезд), зато первая, где все три пары (а система, конечно же, иерархически сложена из пар) затменные! Все три пары довольно тесные - с периодами несколько дней. Две пары образуют четверную с периодом 3.7 лет. Наконец, эта четверная с оставшейся парой вращаются вокруг общего центра масс с периодом около 2000 лет. Красота!
Вот и вышел третий релиз данных Gaia.
В третий релиз попало уже 1.8 миллиарда объектов. Из них более миллиона - внегалактические. Для полутора миллионов звезд даны параллаксы и собственные движения, а также показатели цвета. Возросла точность определения всех параметров, т.к. в обработку был включен более длительный период наблюдений.
Также сразу же вышло несколько сопутствующих статей, в которых представлены различные результаты, основанные на данных третьего релиза (например, по Магеллановым облакам, по измерению ускорения Солнца в Галактике, по поиску убегающих из Галактики звезд). В отдельной статье представлен каталог объектов на расстояниях менее 100 пк от Солнца.
Очередная порция расчетов женевской группы. На этот раз представлены эволюционные треки и изохроны звезд нулевой металличности с лучистыми оболочками. Моделирование проведено с учетом вращения звезд.
Собственно, большой обзор по теме - ни прибавить, ни убавить. Важно, что обзор все-таки для профессионалов, потому что много деталей про определения полей (а это всегда непросто). Ну а важность, конечно, связана и с тем, что пока потенциально обитаемые планеты нам проще искать и изучать именно у красных карликов.
Самые мощные наблюдавшиеся на Солнце вспышки имели полную энергию около 1032 эрг. А может ли быть сильно больше? Мы не знаем точно. Поэтому важно изучать звезды, походие на Солнце. Отличную возможность для этого дают данные Кеплера.
Авторы уже несколько лет заняты поиском супервспышек в данных Кеплера. В данной статье дана статистическая сводка по всем 4 годам работы Кеплера в штатном режиме.
Результаты таковы. Да, на солнцеподобных звездах происходят вспышки на два порядка более мощные, чем известные солнечные рекордсмены. Однако все они связаны с очень большими группами пятен. Чтобы такое могло появиться на Солнце, нужен сильный сбой солнечных циклов, который приведет к длительному росту групп пятен. Видимо, такое происходит раз в несколько тысяч лет.
Подвалило фотонной руды! Выложены данные по миллионам звезд, наблюдавшимся TESS на протяжении первых двух лет программы.
В короткой статье описано, что и где лежит. Все звезды ярче 13.5 величины. Т.е., последующие наблюдения можно и с любительскими инструментами проводить. Точность фотометрии, конечно, зависит от звездной величины. Для многих объектов точность доходит до пятого знака после запятой.
Собственно, большой обзор по теме. Мне кажется, что про ОВ ассоциации мне давно не попадались такие исчерпывающие обзоры. Все это важно и интересно, поскольку массивные звезды в основном формируются в таких группах, а с этими звездами связаны молодые нейтронные звезды .... ВОобще, много что оказывается так или иначе связано с ОВ ассоциациями.
Туманность TYC 2597-735-1 - довольно известное "на вид" образование (хотя по-русски крайне редко можно встретить название "синяя туманность" или "голубая туманность"). В статье авторы показывают, что вероятнее всего туманность возникла в результате слияния двух звезд (мне в голову сразу приходят кольца СН1987А, которые также связывают с тем, что предсверхновая являлась результатом слияния).
Эту туманность открыл ультрафиолетовый спутник GALEX, и до настоящего времени в других диапазонах ее не удавалось увидеть. Авторы пронаблюдали туманность на Кеке, на 5-метровом паломарском телескопе, телескопе Хобби-Эберли, а также использовали архивные спутниковые данные (включая ИК наблюдения). В итоге удалось построить полную картину (иллюстрации в статье достаточно хорошо все показывают).
Итог таков. Модель показывает, что все можно объяснить в рамках сценария, в которой звезда с массой 1-2 солнечных, ушедшая с Главной последовательности, несколько тысяч лет назад поглотила карликового соседа с массой около 0.1 солнечной.
В атмосферах белых карликов тяжелые элементы быстро оседают, а потому не проявляются в спектрах. Соответственно, когда линии видны - это является следствием недавнего выпадения вещества. Очевидным источником является разрушение планетных тел (включая малые тела). Конечно, на стадии красного гиганта звезда поглощает все объекты вплоть до нескольких астрономических единиц. Но после сброса звездой внешних слоев (и соответствующего уменьшения массы) тела на далеких орбитах могут начать активно взаимодействовать друг с другом. В результате некоторые из них оказываются вблизи "вылупившегося" белого карлика, приливы которого разрушают их - и тогда "загрязняется" атмосфера.
Разрушение тел и выпадение вещества на карлик нередко должно сопровождаться формированием диска. Диски видят редко - было известно всего 8 штук. И тут разом авторы статьи удваивают выборку, представив данные по девяти дискам.
Все это весьма интересно для изучения эволюции планетных систем после того, как звезды превратились в белые карлики.
В предыдущий раз авторы писали о белом карлике G 117-B15A 15 лет назад. И по-прежнему этот объект демонстрирует потрясающе стабильный период пульсаций.
Этот объект относится к переменным типа ZZ Кита и имеет период пульсаций около 215 секунд. А вот производная периода меньше 10-14. Наблюдения объекта ведутся уже почти полвека, и за все это время не было зарегистрировано ни сбоев, ни каких-то еще нерегулярностей.
Такая стабильность периода позволяет использовать источник для всяких фундаментальных целей (ограничения на изменение гравитационной постоянной, ограничения на экзотические частицы типа аксионов и т.д.).
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
У меня с джетами молодых звезд связаны всякие ностальгические воспоминания (с них начались мои науч-поп статьи в далеком 1993м). Ну и вообще. это интересно (и красиво).
Истечения связаны с тем, что на формирующуюся звезду продолжается аккреция, существует диск. Плюс - магнитные поля. В обзоре описаны данные наблюдений, даны имеющиеся объяснения наблюдаемых феноменов, и перечислены нерешенные вопросы.
Некоторые белые карлики имеют большие магнитные поля. В среднем это более массивные объекты - раза в полтора тяжелее, чем в среднем. Причины этого до конца не ясны. Например, очень популярна гипотеза, что большие поля и массы - результат слияния.
В данной работе предъявлены аргументы в пользу другой точки зрения. Белые карлики с большими полями происходят из звезд, в несколько раз более массивных, чем Солнце.
Авторы использовали наблюдения магнитных белых карликов в молодых (малые сотни миллионов лет) скоплениях. Там успели проэволюционировать только самые массивные звезды из числа тех, что дают белые карлики. Если бы такие белые карлики сливались, то их массы превосходили бы чандрасекаровский предел. Соответственно, можно считать, что наблюдаемые объекты не являются результатами слияний. Стало быть, заключают авторы, магнитные белые карлики в таких скоплениях происходят из более массивных звезд, чем в среднем у прародителей белых карликов.
Надежные данные удалось получить благодаря использованию результатов Gaia.
На ALMA провели наблюдения дюжины звезд на поздних стадиях эволюции, когда они активно теряют вещество за счет звездного ветра. Обнаружены серьезные отклонения формы истекающего потока от сферической. Авторы связываают это с влиянием маломассивных компонентов. Важно, что авторам также удается увидеть намеки на эволюционную последовательность: форма зависит от стадии эволюции звезды. Это связывают с тем, что по мере истечения двойная система становится все более широкой, что, в свою очередь, меняет режим взаимодействия и приводит к изменнеиям в форме истечения.
Авторы по-новой проводят обработку наблюдений 30-гг 19 века, которые позволили впервые определить расстояния до звезд.
В общем-то, выводы статьи подтверждают стандартную точку зрения, что первым надежный параллакс получил Бессель. Новый анализ показывает, что у Струве и Хендерсона ошибки были так или иначе занижены (детали есть в статье). С первым (правильным) значением параллакса Веги Струве, видимо, просто повезло (неопределенности скомпенсировали друг друга).
Любопытная статья. Часто спрашивают, что будет с белыми карликами в далеком будущем. Стандартный ответ состоит в том, что они остывают, кристаллизуются, и ... дальше остывают. И все. Оказывается, есть еще одна интересная возможность. Некоторые из них могут взрываться.
Идея состоит в том, что из-за пикнорядерных реакций в карликах постепенно растет количество железа. Уменьшается количество электроном, поэтому немного уменьшается и чандрасекаровский предел. В итоге, часть сильно остывших белых карликов (которые иногда называют черными - отсюда и заголовок) будет коллапсировать, что может давать вспышки сверхновых.
Правда, произойдет это не скоро. Автор дает оценку 101100 лет. Чтобы скоротать время, можете попробовать написать это число на листочке(ах). Это дольше времени испарения сверхмассивных черных дыр. Поэтому автор считает такие события последними взрывами во вселенной.
Есть еще один момент. Все это произойдет, только если протоны не распадаются. Если же распадаются, то карлики недоживут до наработки критического количества Fe-56.
А о том, что может происходить с белыми карликами по мере накопления в недрах темного вещества, можно прочесть в другой статье: arxiv:2008.03291.
Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Большая работа, посвященная детальному моделированию обилия элементов. Результаты суммированы на рис. 39 (стр. 30), где традиционно в таблице Менделеева указан относительный вклад разных процессов. Но при этом отражен и абсолютный вклад, и вклад относительно солнечного содержания, и эволюция обилия каждого элемента со временем. Очень интересная таблица получается!
Авторы заявляют об обнаружении нового пласса пульсирующих переменных. Это желтые сверхгиганты. Ключевые результаты хорошо суммированы на рис. 5 в статье. Звезд лежат выше традиционной полосы нестабильности. Это все довольно интересно, т.к. потенциально (по мере обнаружения новых объектов) может пролить свет на всякие (довольно многочисленные) вопросы в эволюции массивных звезд. Чтобы проиллюстрировать, насколько там все запутано, скажу, что про обнаруженные пять объектов не известно - двигаются ли они сейчас по диаграмме Г-Р слева направо или справа налево.
Интерферометр интенсивности (или корреляционный интерферометр) по своему приницпу работы отличается от привычных и широко распространенных интерферометров. Уже давно проводили с одной стороны успешные работы в этой области, с другой, область их применения оставалась довольно узкой, и как-то дело не шло. Эти приборы, как было показано, могут успешно работать в оптическом диапазоне для, например, измерения диаметра звезд (речь идет об угловых размерах в сотни микросекунд дуги). Может быть, новое дыхание эта деятельность обретет в связи с полученным в статье результатом.
Идея тут в том, чтобы использовать наземные оптические системы телескопов, предназначенных (в качестве основной задачи) для ТэВной гамма-астрономии. Т.е., новые установки строить не надо. К тому же, часть времени эти телескопы все равно простаивают из-за лунного света. Тэвные телескопы активно развиваются, вскоре появятся системы (Telescope Array) из десятков и сотен телескопов, имеющих довольно большую базу и высокоточную фотометрию. Это делает их весьма эффективными для подобных наблюдений.
В работе в качестве демонстрации измерены диаметры двух ярких звезд. Достигнута хорошая точность (5%).
Появилось сразу несколько статей, посвященных детальным исследованиям близких белых карликов. В данной статье приводится спектроскопия 711 белых карликов в объеме, ограниченном расстоянием 100 пк. Данные проанализированы, построено много всяких распределений. Некоторые из них довольно любопытные, видимо, они связаны с особенностями эволюции белых карликов (в частности, с кристаллизацией вещества в их недрах). Кроме всего прочего исследованы ультрахолодные белые карлики (температуры ниже 5000К), наблюдаемые в ИК диапазоне.
См. также arxiv:2006.00874, arxiv:2006.00965, где приводятся данные по спектральным исследованиям белых карликов в пределах 40 пк от нас, выделенных в данных Gaia.
Среди сверхновых типа Ia существуют пекулярные события. Есть гипотеза, что они связаны со взрывами белых карликов с массой заметно меньше чандрасекаровской, при этом полного разрушения компактного объекта не происходит. Уже были выделены кандидаты в такие белые карлики, пережившие катаклизм. Вот еще один кандидат.
Такие белые карлики выделяются по своему химическому составу, не соответствующему низкой массе, а также по относительно большому радиусу (о временем они, разумеется, сжимаются, но это занимает более 10 млн лет).
Обзор большой, но надо читать.
Достаточно подробно рассмотрены все основные методы определения масс звезд разных типов. Двойные системы, линзирование, астросейсмология, различные приближенные методы .... - все побывали тут.
Благодаря Gaia можно хорошо изучать красные карлики. Авторы исследуют в основном их двойственность. Известно, что с ууменьшением массы доля двойных уменьшается. В самом деле, у легких красных карликов она на уровне 16-17%. При этом в основном в пары входят звезды примерно равных масс.
Большинство звезд формируется не по одиночке, а в скоплениях (вот и наше Солнце в свое время возникло в скоплении из пары тысяч звезд). В обзоре достаточно подробно (но понятно) рассматривается теория образования звездных скоплений. Конечно, там есть еще кое-что непонятное, но кажется, что основные процессы мы уже понимаем правильно.
У белых карликов есть верхний предел массы. Так что, если мы постепенно или вдруг увеличим массу такого объекта, то его ждут приключения. Во-первых, он может взорваться - сверхновая типа Ia. А во-вторых, он может таки добраться до чандрасекаровского предела и сколлапсировать в нейтронную звезду. Какой сценарий реализуется, зависит от относительной роли реакций захвата электронов, приводящих к коллапсу, или термоядерного горения, приводящего к взрыву. Полной детальной ясности тут нет, и авторы обозревают, что было получено в последние годы в смысле изучения канала с коллапсом.
Основной интерес связан с тем, что в результате аккреционно-индуцированного коллапса белых карликов можно рождать нейтронные звезды с необычными параметрами. На этом, по большей части, и фокусируются авторы.
Короткий ответ: вероятнее всего.
У Бетельгейзе есть пара интересных свойств. Во-первых, она довольно быстро (для красного сверхгиганта) вращается. А во-вторых, имеет довольно большую пространственную скорость - 30 км в сек. Авторы, не забывая про второе, концентрируются на первом.
Как-то звезду надо было раскрутить. Это можно сделать или за счет аккреции со второго компонента (тогда его взрыв заодно может помочь объяснить скорость), или за счет слияния звезд. Расчеты показывают, что за счет слияния проще. Значит, возможно, еще миллион лет назад Бетельгейзе была двойной звездой, но потом более массивная звезда, начав расширяться, поглотили своего мелкого (как Солнце) соседа. Теперь ее крутит.
Красивую работу сделали коллеги по ГАИШ (включая студентов) на новом телескопе Кавазской Горной Обсерватории.
В телескопе важен не только (а иногда и не столько) сам телескоп, сколько приборы. Борис Сафонов сделал прекрасный поляриметр, на котором уже были получены интересные результаты. Вот еще один.
Авторы изучали Бетельгейзе в период падения и роста блеска в 2019-2020 гг. Прибор позволяет буквально разглядеть (см. видео) что происходит во внешних слоях звезды, поскольку потемнение связано с пылью, а пыль дает поляризацию. Образуется отражающая пылевая оболочка, которая, собственно, и наблюдается в поляризованном свете.
Удалось рассмотреть, как пыль появлялась, и как она исчезала. Происходило это несимметричным образом. ПРичем, по сути, прямо видны отдельные гигантские пылевые структуры - облака, - во внутренней атмосферы звезды.
Дополнительные материалы (включая видео) можно посмотреть здесь.
Планетарные туманности - как бабочки: красивые (некоторые) и живут недолго. Туманность светится, пока достаточно горяча звезда в центре. Изучать такие звезды довольно интересно. Ведь вид туманности зависит от свойств звезды, сбросившей вещество. Например, входит она в двойную систему или нет, какое у нее было магнитное поле, и т.д.
Представлен дополненный каталог центральных звезд планетарных туманностей. Там уже более 600 объектов (до этого было менее 500). Для некоторых (таких около половины) удается определить все ключевые параметры. Многие (117) входят в двойные системы. Авторы обсуждают распределения параметров и корреляции между ними. В частности, это важно для понимания, в чем разница между туманностями, порожденными двойными и одиночными звездами.
В звездной эволюции есть еще много вопросов. Поэтому постоянно совершенствуются и создаются новые компьютерные коды для ее моделирования. При этом расчеты получаются детальные, многопараметрические, долгие .... Хочется иметь какие-то более простые, но быстрые и надежные средства. В течение долгого времени наиболее популярным был код SSE. В нем использовались аппроксимирующие аналитические формулы, позволяющие быстро посчитать эволюционный трек. Но, возможно, на смену ему идет METISSE.
В данной статье авторы представляют новый код, основанный не на наборе формул, а на интерполяции между предварительно посчитанными высокоточными треками. Новый код работает и быстрее, и точнее, чем SSE.
Пока код публично не доступен, но будет. А кроме того, его структура совместима с SSE. Соответственно, относительно легко будет заменить один на другой в моделях попсинтеза, а также авторы обещают новую версию BSE (кода для расчета эволюции двойных, основанного на SSE) на основе METISSE.
Авторы используют данные Кеплера и Gaia, чтобы рассмотреть, как планетные параметры связаны со свойствами звезд. В выборку вошло около 3000 звезд и чуть больше планет (поскольку у одной звезды может наблюдаться более одной планеты).
Какие-то полученные зависимости безусловно отягощены эффектами селекции. но, например, очень ярко показано, что провал в распределении планет по радиусам (соответствующий переходу от сверхземель к мини-нептунам) присутствует при всех массах звезд. Но при этом точное положение провала зависит от массы звезды (чем массивнее звезда - тем большим радиусам планет соответствует провал).
Есть и другие результаты, которые не требуют детального учета эффектов селекции, а потому могут достаточно надежно делаться по имеющимся данным. В частности, больше стало планетных кандидатов в зонах обитаемости.
Как известно, телескопы VLT могут работать в интерферометрической моде. Это позволяет достичь очень высокого углового разрешения. В частности, можно напрямую измерять размеры звезд.
В статьие представлены данные по 16 объъектам разных типов: от карликов до гигантов. Это все крайне важно, т.к. вместе с данными Gaia позволяет получить очень точные звездные параметры. В частности, удается очень точно определить светимость и эффективную температуру фотосферы. Неопределенность в измерении радиуса - только в третьем знаке!
Звезды иногда сливаются друг с другом. Это сопровождается мощной вспышкой, длящейся десятки дней. В статье представлены новые данные наблюдений одной из самых хорошо изученных подобных вспышек (их относят в классу мощных красных новых), произошедшей в Туманности Андромеды.
Основная новизна работы связана с детальным изучением того, как менялись свойства системы за несколько лет до слияния и в течение нескольких лет после.
Фактически, это небольшая книга, охватывающая все темы, связанные с новыми. Причем, речь идет не только о наблюдениях, но и о теории. Конечно, обзор не теоретический в том смысле, что представлены (чаще в виде таблиц и рисунков) в основном выводы теоранализа. Тем не менее, есть ощущение, что в обзоре собрано практически все, что надо знать о новых. Очень полезно и удобно.
Десятки процентов звезд (маломассивные - реже, массивные - чаще) входят в тройные системы. Разумеется, системы иерархические, поэтому довольно часто эволюция сводится к парному взаимодействию компонент. Тем не менее, учет тройственности бывает важен. Этому и посвящена работа.
Кроме очевидного варианта с неустойчивостью тройной системы (это происходит в нескольких процентах случаев) важно влияние третьего (внешнего) компонента на динамику внутренней двойной. Например, за счет внешнего влияния заполнение полости Роша в двойной наступает немного раньше. Здесь важно не только "раньше по времени", потому что иногда взаимодействие просто начинается на более ранней эволюционной стадии (Главная последоваательность вместо провала Герцшпрунга).
Примерно в 1% случаев внешняя звезда заполняет полость Роша, и тогда начинается сложное взаимодействие.
У яркой звезды Фомальгаут уже давно открыли нечто, что выглядело, как планета. Но не совсем (источник слишком яркий в оптике, при том, что он не может быть массивной молодой планетой, что следует из верхнего предела на ИК-поток). Поэтому было заподозрено, что это пылевое облако, возникшее в результате столкновения массивных тел. Кажется, в этом вопросе появляется ясность.
Анализ многолетних наблюдений на Хаббле показывает, что источник расширяется и слабеет, т.е. ведет себя, как облако. Кроме того, анализ его траектории также говорит в пользу формирования в результате столкновения. Столкнуться должны были массивные тела - километров по сто размером, а то и поболее..... Причем столкновение должно было произойти недавно. Видимо, система Фомальгаута недавна претерпела динамическую неустойчивость (например, такую как в молодой СОлнечной системе, что привело к ПОздней тяжелой бомбардировке).
В некоторых случаях интенсивное взаимодействие звезд с планетами может происходить уже на стадии красного гиганта или асимптотической ветви. Если планета массивная, то она может способствовать сбросу звездой-гигантом внешней оболочки. Это, в свою очередь, повлияет на форму туманности, формирующейся вокруг.
Авторы рассматривают шесть систем звезда-планета, используя код MESA. Показывается, что в одном случае сброс оболочки произойдет еще на стадии красного гиганта. В результате образуется гелиевый белый карлик. Еще в одной системе сброс оболочки случится на стадии асимтотической ветви. В этом случае можно получить эллиптическую оболочку в планетарной туманности вокруг медленно вращающейся звезды. Без планеты следовало бы ожидать лишь сферически симметричное распределение вещества планетарной туманности.
В рамках Zooniverse идет проект по визуальной идентификации слабых объектов в данных инфракрасного спутника WISE - Backyard Worlds: Planet 9 . Основная цель (и замануха) - поиски Планеты 9. Ее пока не нашли, но находят много что. В первую очередь, близкие холодные бурые карлики. Вот один из них и стал главным героем данной статьи.
Объект WISEA J083011.95+283716.0 находится на расстоянии около 11 пк. Это бурый карлик спетрального класса Y с температурой около 350К. Также в статье представлено еще несколько менее интересных объектов - тоже бурые карлики.
Несколько месяцев назад двойная система LB-1 наделала шуму. Появилась статья, в которой авторы представили данные, проинтерпретированные ими, как доказательство наличия очень массивной черной дыры в ширкоой невзаимодействующей двойной системе. Сразу же появилась критика этого результата (о многих статьях я рассказывал в Обзорах). И вот изначальный результат попросту закрыт.
Спектральные исследования показали, что там вообще нет черной дыры - две нормальные звезды. Ну относительно нормальные: ободранная более яркая звезда и Ве-звезда в качестве компаньона. Система, к слову, все равно очень интересная. Обе звезды несут следы интенсивного взаимодействия.
Звезды проще изучать, если они входят в двойные системы (например, можно измерять массы). А среди двойных - те, в которых есть затмения (тогда модно и размеры определить). Ну а уж наблюдения звездных пульсаций, благодаря астросейсмологии, открывают множетсво возможностей для получения информации о внутренней структуре звезды. Авторы представляют первый пульсирующий белый карлик в затменной двойной.
Система SDSS J115219.99+024814.4 состоит из двух белых карликов. Орбитальный период 2.4 часа, т.е. в двойной было существенное взаимодействие с перетеканием вещетва. Удается наблюдать линии и от более горячего, и от более холодного компонента. Пульсирует более холодный. Расстояние хорошо известно по данным Gaia.
Полученные данные сразу дают кое-чтоо интересное. Оба карлика относительно легкие (~0.35 масс Солнца). Значит, у них гелиевые ядра? Не похоже, потому что радиусы маловаты. Стало быть, в ядре есть углерод и кислород. А это уже говорит о том, что на эволюцию влияло взаимодействие в двойной, потому что у одиночных карликов таких парадоксов не должно быть. А тут прародителями были относительно массивные звезд, которые на стадии гиганта теряли свою массу из-за присутствия второго компонента. Но и тут есть проблемы. В таком сценарии карлики сейчас были бы относительно молодыми (около миллиарда лет), а а кинематические данные, полученные благодаря Gaia, говорят о том, что они старше. Так что обсуждаются и другие варианты, связанные с взаимным влиянием компаньонов.
Обнаружен белый карлик с рекордными параметрами. Его наблюдали в рамках программы К2 на Кеплере (эта часть миссии соответствует периоду, когда аппарат не мог уже поддерживать устойчивую трехосную ориентацию), а затем на 4-метровом наземном телескопе SOAR и 2-метровом телескопе Otto Struve в обсерватории McDonald.
Период вращения составляет 317 секунд - это рекорд для одиночного белого карлика. Верятнее всего такие объекты формируются в результате слияний пары белых карликов. Источник находится на расстоянии 77 пк, что определено по результатам измерения параллакса с помощью спутника Gaia. Известное расстояние упрощает оценку некоторых других параметеров. Так, например, масса оценивается в 0.6-0.7 масс Солнца, температура поверхности: 8000-8500К.
Спектральные наблюдения позволили определить магнитное поле на поверхности - 5 мегагаусс. Это довольно много, но вполне ожидаемо для объектов, возникших в результате слияния.
Есть и еще одна интересная идея, связанная со слиянием. Это то самое "магнитное излучение" упомянутое в заголовке. Речь идет о механизме униполярного индуктора, реализованного, например, в системе Юпитер-Ио. Легкий спутник движется в сильном магнитном поле центрального объекта, что приводит к высвечиванию энергии. В случае белых карликов такая идея уже предлагалась для одного из объектов. Может быть, она применима и здесь. Моделирование показывает, что слияние двух белых карликов может приводить к формированию тела планетной массы на орбите вокруг центрального тела. Пока прямых указаний на наличие у белого карлика легкого партнера нет, то "будем искать".
Все знают, что сейчас в Галактике не образуются звезды с массами более 200 солнечных. Также, многие в курсе, что звезды населения III могли иметь массы в сотни солнечных. Такие объекты должны были порождать черные дыры, которые затем стали "семенами", из которых выросли сверхмассивные черные дырры (подробнее об этом см. сввежий обзор arxiv:2003.10533). Однако расчеты показывают, что из таких "семян" нельзя было к z=7 (чуть менее 1 млрд лет после Большого взрыва) вырастить очень массивные объекты. Тогда что? Значит, надо делать более массивные "семена". Отсюда лишь один шаг до гипотезы существования сверхмассивных звезд в молодой вселенной, которые затем превращались в черные дыры с массами от 100 000 солнечных и выше. Вот это и рассматривается в статье.
"Монолитчность" рассматриваемых объектов связана с их начально й структурой (и, косвенно, с механизмом формирования). Они вознникают "мгновенно" (примером может быть очень быстрое слияние скопления звезд), а не постепенно (например, в результате аккреции). Оказывается, "монолитные" сверхмассивные звезды с массами менее 150 000 масс Солнца успевают пожить около миллиона лет, пережигая водород и гелий в своих недрах. Знначит, потенциально в будущем их можно будет зафиксировать. А вот более массивные объекты коллапсируют очень быстро - через несколько тысяч лет после формирования.
Отметим, что конечно речь идет о приближенных расчетах. Так что в будущем кое-что в нашем понимании функционирования сверхмассивных звезд может измениться.
Исследованная звезда находится на Главной последовательности и имеет спеткральный класс O6.5. Т.е., это массивная, причем убегающая звезда. Последнее указзывает на то, что она была компонентом двойной системы, где почти наверняка шло взаимодействие. По спектру удалось определить проекцию скорости вращения на луч зрения. 540 км в сек. Для нашей Галактики это рекорд (чуть больше - 610 км в сек, - наблюдается у пары звезд в Магеллановых облаках).
Моделируя формирование первых звезд (население III), авторы впервые, учтя некоторые детали процесса, получили массивные широкие двойные системы. Массы звезд в одной из них 60 и 70 солнечных, а полуось орбиты - более 10 000 а.е. Есть и более тесные системы (сотни а.е.) со звездами по 10 масс Солнца. Все это интересно и само по себе, и с точки зрения параметров черных дыр, ответственных за некоторые гравитационно-волновые события.
А у некоторых получается даже формировать в первых минигало двойные черные дыры за счет прямого коллапса газа: arxiv:2002.00983. Этот результат также связан с большей детализацией в моделях.
Всех астрономов задергали вопросами про Бетельгейзе. Ну почти всех, некоторым повезло. В этой статье даны ответы на многие вопросы.
До Бетельгейзе всего лишь около 200 пк, а ее размер - под 1000 солнечных. Так что кое-что можно разглядеть. Кое-что, да не все.
В конце 2019 г. появились многочисленные сообщения о том, что блеск Бетельгейзе существенно упал. В принципе, светимость красных гигантов меняется. Наблюдалось такое и у Бетельгейзе. Ее блеск квазипериодически изменяется. Это не строгая периодика. Выделяют как минимум два периода: чуть более года и около 6 лет. Возможно, глубокое падение блеска связано с наложением двух минимумов. Если так, то уже весной блеск начнет возрастать.
Как бы то ни было, взрываться Бетельгейзе пока не собирается. Но чем же объясняется уменьшение блеска? Можно выделить два основных подхода. Или конвекция в облочке красного гиганта привела к уменьшению температуры верхних слоев, или было выброшено немного вещества, что привело к формированию пыли в оттекающем веществе. Представленные в статье исследования показывают, что вероятнее второй вариант.
В 2004 г., когда Бетельгейзе была в три раза ярче, ее эффективная температура составляла 3650К. Сейчас это значение меньше, но совсем чуть-чуть: 3600К. Более того, в пределах ошибок можно получить и идентичные значения (примерно 3625К). Т.е., дело не в охлаждении внешних слоев. Значит - пыль. Причем не всякая, потому что, если бы просто стало больше пыли, то звезда покраснела бы, что не наблюдается. Все можно объяснить формированием крупных пылинок в оттекающем веществе. Тогда и поток излучения упадет (при той же температуре поверхности), и покраснения не будет.
По всей видимости, в ближайшие месяцы мы получим окончательный ответ, что там с Бетельгейзе.
В статье приведены новые результаты по поиску планет в двойный системах и дан небольшой обзор состояния дел в этой области. Новые результаты говорят, что, исключая самые тесные двойные, доля звезд с планетами примерна такая же, как для одиночных.
Интересно отметить, что чаще всего не планету обнаруживают в известной двойной, а открыв экзопланету, и продолжив изучение системы, выясняют, что звезда имеет компаньона.
Заметную долю объема статьи занимают таблицы с параметрами звезд и планетных систем.
См. также arxiv:2002.12006. В этой статье обсуждается формирование и эволюция планет в двойных системах. С точки зрения "научно-популярного" прочтения эта статья будет даже интереснее, на мой взгляд.
Приливные разрушения звезд сверхмассивными черными дырами начали открывать в 1990-е, после запуска спутника ROSAT. С тех пор их количество росло, а вскоре много новых данных даст eROSITA. Соответственно, растет число теоретических исследований в этой области. Авторы представляют серию работ (см. 2001.03502, 2001.03503, 2001.03504), в которых детально рассматривают процесс приливного разрушения. В частности, изучается, как наблюдаемые параметры транзиента, возникающего вследствие разрушения звезды, зависят от масс объектов.
Слово "ядерные" означает, что речь идет о звездных скоплениях в ядрах галактик, т.е., как правило, вокруг сверхмасивных черных дыр. Речь идет о масштабах в десятки парсек (чаще - порядка нескольких парсек) вокруг центра, и в этом объеме могут быть сконцентрированы миллионы (а иногда и десятки, и даже малые сотни! миллионов) звезд. Получается похоже на большое шаровое скопление. Такие скопления есть у большей части галактик со сверхмассивными черными дырами.
В последние годы, как благодаря миллиметровым наблюдениям (ALMA), так и благодаря оптическим телескопам (Хаббл, VTL, Subaru, ...) появилось множество данных по протопланетным дискам. В статье дается обзор полученных результатов по структурам в дисках: кольца, спирали, .... Важно. что в обзоре рассматриваются связи свойств дисков с их окружением и зависимость от параметров звезды. Также приводятся полученные данные по эволюции (в том числе - миграции) частиц в диске. В основном автор основывается на данных ALMA.
Обычно протопланетные диски существуют лишь несколько миллионов лет (в среднем, у более массивных звезд меньше, у менее массивных - слегка дольше). Авторы ищут (с участием citizen scientists) "долгоживущие" диски у маломассивных звезд. Ищут и находят. И называют их "диски Питера Пэна", поскольку они (диски) долго (около 40 млн лет) "не стареют". Откуда берутся такие диски пока не ясно, авторы обсуждают несколько вариантов (мне нравится приливное разрушение планеты, но есть аргументы против этого сценария, см. статью).
Авторы представляют каталог параметров звезд, наблюдавшихся Кеплером. Он построен на основании данных Кеплера и Gaia. Это важно, т.к. позволяет сделать очень точную и однородную выборку (этого нельзя добиться, если использовать данные из множества разнородных источников). Также это, разумеется, важно для более точного изучения свойств экзопланет и для поиска корреляций свойств планет со свойствами звезд.
Большой обзор по магнитным белым карликам. Детально обсуждаются наблюдательные данные и их интерпретация. Также весьма подробно рассмотрены популяционные аспекты, связанные с происхождением магнитных белых карликов и их эволюцией.
Есть важные темы, но обзоры по ним выходят не так уж часто. Поэтому, когда они появляются - то сразу босаются в глаза. Вот такой пример.
В данном случае мы имеем обзор по тепловой конвекции с приложением к звездам. Важно, что начинается все с понятных основ, а в приложениях обзор включает в себя свежие результаты и вообще помещает всю классику в современный контекст.
Где-то в районе 6й формулы на 6й странице обзор перестает быть общедоступным, и тут начинается самое интересное ....
Обнаружен белый карлик с мощным аккреционным диском довольно нетривиального состава. Карлик одиночный. Наиболее вероятная причина возникновения диска - постепенное разрушение массивной планеты (состав ее внутренней атмосферы сейчас и виден в диске).
Сама планета может быть еще не совсем разрушена. Возможно, она находится на расстоянии около 15 солнечных радиусов от белого карлика. Не исключено, что планета так близко подошла к ьелому карлику из-за влияния внешних планет в этой системе. Будут искать.
Проведя новый детальный анализ, авторы показывают, что старый добрый закон квадрата плотности работает. Т.е., темп звездообразования в единице объема примерно пропорционален квадрату плотности межзвездного вещества в этом объеме.
Небольшая (две страницы текста) заметка об истории исследования начальной функции масс звезд. Особое внимание уделено пионерской работе Солпитера.
На протяжении 2011-2015 гг. было издано пять томов, посвященных разным аспектам гелиофизики и всяким связанным вопросам. В Архиве представлены некоторые тексты из этих книг (примерно 20%).
Авторы адресуют книгу студентам старших курсов. Тематика охватывает физику Солнца и звезд, влияние звезд на планеты, свойства планет, влияние на планеты таких внешних факторов, как космические лучи, и, наконец, формирование и эволюцию звезд и планет. В общем - большой учебник. Не все процессы описаны так уж детально. Но это и невозможно в рамках одной книги. тем не менее - отличный ресурс!
Симбиотические двойные были открыты в 1932 г. Они состоят из красного гиганта и белого карлика, а потому характеризуются интересными спектрами, которые поначалу было трудно интерпретировать. Обзор охватывает более-менее всю тематику, связанную с этими объектами, давая хорошую современную сводку данных о них и физических процессах, протекающих в этих системах.
С возрастом ядра белых карликов должны кристаллизоваться. Так предсказывает теория. Проверить это по данным наблюдений непросто. Иногда появляются статьи, в которых авторы утверждают, что тем или иным способом им впервые удалось показать, что это явление имеет место. Вот еще одна попытка.
Идея состоит в том, что при кристаллизации выделяется тепло. Т.е., белые карлики начинают медленнее остывать, задерживаются в определенных местах кривой остывания. Именно это и искали авторы. Сейчас выборка белых карликов велика, а данные Gaia позволяют точно определять расстояния (речь идет о близких объектах - десятки пк, т.к. кристаллизация происходит на поздних стадиях эволюции, когда объект уже остыл, поэтому видно их только вблизи). Все это делает результаты куда как более надежными. Так что да - видно накапливание белых карликов в нужных участках кривой остывания, и это, вероятнее всего, результат кристаллизации.
Большой обзор по белым карликам. Основная тема - пульсации этих объектов.
Если звезда пролетаеи слишком близко от черной дыры (обычно речь идет о сверхмассивных черных дырах в центрах галактик), то приливные силы могут разорвать звезду. Часть вещества образует аккреционный диск вокруг компактного объекта. Зажигается яркий источник. Его блеск постепенно спадает. Такие события наблюдают с 1990-х гг. в рентгеновском диапазоне. Начало было положено благодаря обзорным наблюдениям на спутнике ROSAT. К настоящему моменту обнаружено много таких транзиентных источников.
Процесс приливного разрыва и последующей аккреции достаточно сложен. Поэтому много сил тратится на моделирование этой ситуации. Сейчас, особенно в связи с запуском телескопа еРОЗИТА, такое моделирование становится еще более актуальным. Авторы статьи впервеы используют реалистичную внутреннюю структуру звезды (с учетом состава) для проведения такого моделирования.
Пока авторы представили лишь несколько примеров: звезды с массами 1 и 3 солнечных на разных эволюционных стадиях. В будущем планируется сосздать библиотеку моделей для звезд разных масс и возрастов и для разных параметров черных дыр.
См. также arxiv:1907.05895, где авторы также моделируют приливные разрывы реалистичных звезд.
Красота-то какая!
Т.н. гиперскоростные звезды могут приобретать свои скорости в результаты тесного динамического взаимодействия звезд, разрыва тесных двойных систем, но большинство самых быстрых, видимо, рождается из двойных, разрушенных приливными силами при пролете вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Галактики. Типичные скорости таких объектов 500-700 км/с. А тут..... 1700!!!!!
Авторы детально рассматривают, как мощные вспышки на звездах (красных карликах) влияют на обитаемость обращающихся вокруг них планет. Получается, что только при экстремальных параметрах (и более тонкой, чем у Земли, атмосферы) гарантируется фатальная доза на поверхности.
Любопытная работа. Авторы показывают, что длительная (10 лет) высокоточная астрометрия системы альфа Центавра, а именно - движение Проксимы, могут стать хорошим тестом теорий гравитации. Выбор Проксимы не случаен. Ее ускорение при движении вокруг пары более массивных звезд как раз соответствует диапазону, интересному с точки зрения описания кривых вращения галактик в рамках MOND. Параметров спутника Gaia для получения столь высокоточной астрометрии маловато, а вот проект следующего поколения - Theia, - уже сможет дать результаты. Как вы понимаете, речь идет в лучшем случае о середине нашего века. К тому же важно еще с высокой точностью (и стабильно на протяжении длительного времени) измерять лучевую скорость Проксимы. Сейчас это невозможно, но в ближайшие десятилетия, видимо, необходимой точности можно будет достичь.
Представлены результаты по очень интересному объекту, обнаруженному спутником Кеплер в рамках миссии К2. Снова звезда с очень необычными транзитами. Или не транзитами.... Как бы то ни было, за 87 дней наблюдений авторы зафиксировали 28 падений блеска длительностью порядка 2 часов. Периодичности в появлении событий нет. 26 из 28 имеют примерно одинаковую глубину падения блеска. Транзиты (если это они) не симметричные. Звезда вполне нормальная (правда, не исключено, что у нее есть менее массивный спутник на расстоянии несколько сотен а.е.). Авторы обсуждают много возможных вариантов (включая короткоживущие пятна на звезде), но ничто не подходит полностью. Так что - загадка.
Авторы продолжают исследовать возможность супервспышек у звезд типа Солнца. Новые тщательные наблюдения показывают сильную корреляцию энергии вспышек с возрастом и скоростью вращения звезд. Солнцеподобные (старые и медленно вращающиеся) порождают вспышки с энергией до 5 1034 эрг (это все равно много! На Солнце пока таких не видели, к счастью) примерно раз в 2-3 тысячи лет. А вот молодые и быстро вращающиеся могут давать вспышки с энергией порядка 1036 эрг. Энергия вспышек связана с размером областей пятен, а также, видимо, с их структурой. Так что, пока на Солнце не видно очень-очень больших пятен - можно спать спокойно.
Представлен анализ обзора 300 звезд с чцелью поиска планет-гигантов и бурых карликов. Показано, что планеты-гиганты в основном имеют орбиты с полуосями 1-10 а.е. Планет больше у звезд с массой >1.5 масс Солнца. Есть указания на то, что планеты-гиганты и бурые карлики имеют разные механизмы формирования.
Представлено расширение моделей звезлной эволюции женевской группы (одной из самых известных и влиятельных в этой области). Новизной является аккуратный учет стадии аккреции вещества до выходы звезды на Главную последовательность. Треки охватывают звезды с массами от 0.8 до 120 солнечных. Пока приведены треки только для соднечной металличности.
Авторы рассматривают, как астероиды могут нагревать токами, возникающими при движении тела в магнитосфере звезды (это может быть и белый карлик, и нейтронная звезда). Показано, что при сильных, но реалистичных полях (разумеется, речь идет о большим магнитных моментах, а не о полях на поверхности) могут возникать важные эффекты. Астероид может достаточно разогреться, чтобы его недра начали плавиться. Это может приводить к серьезным последствиям для орбитальной динамики. Кроме того, на астероидах могут возникать квазивулканические выбросы.
Потенциально, ситуация должна быть достаточно редкой (надо сильно приблизиться к телу с очень большим магнитным моментом), но было бы интересно такое обнаружить.
Используя спектральные данные по звезду S2 - самой близкой в сверхмассивной черной дыре Sgr A* в центтре нашей Галактики, - авторы проверяют принцип эквивалентности. Это удается сделать по анализу спектральных линий. Т.о., тестируется не меняются ли атомные переходы вдали и вблизи от дыры (т.е., в более слабом и сильном гравполе).
Точность измерений уступает земным, однако удалось провести проверку в сильном поле, что раньше не удавалось сделать (например, по наблюдениям белых карликов, где поле ниже). Отклонений от ОТО не выявлено.
Авторы обещают, что когда заработает E-ELT, точность существенно возрастет (плюс, можно будет использовать карликовые звезды, что лучше). Но это, как вы понимаете, будет еще не скоро. Ведь надо не только E-ELT запустить и наладить соответствующие приборы, но и дождаться, пока звезды совершат по обороту вокруг Sgr A* (от апоботраса - к периботросу). Так что это будет уже ближе к середине века.
Представлена сетка эволюционных моделей для массивных гелиевых звезд, родившихся в тесных двойных системах. Разумеется, свойства этих звезд, их дальнейшая эволюция, взрыв сверхновой и получающиеся компактные объекты отличаются от того, что получается в случае одиночных звезд. Учитывая, что черные дыры звездных масс мы наблюдаем в двойных системах, это все крайне важно.
Большой обзор, посвященный r-процессу.
Лишь относительно недавно удалось понять, что значительная доля тяжелых элементов формируется не в результате взрывов сверхновых с коллапсом ядра, а в результате слияния нейтронных звезд. Наблюдения т.н. килоновых подтверждают этот вывод.
Обычно, обсуждая звездный нуклеосинтез, говорят о s-процессе, r-процессе, а иногда еще и о p-процессе. А меж тем, кроме нейтронов и протонов важны и нейтрино. Во время вспышки сверхновой их образуется много, и плотный поток этих частиц также может приводить к синтезу элементов. Вот этому и посвящен совсем небольшой обзор.
Авторы идентифицировали звезду массой 0.14 солнечных с ультранизким содержанием тяжелых элементов. Она является компаньоном тесной двойной системы. Т.е., сформировалась она, скорее всего, из-за фрагментации диска. Это хорошая новость, т.к. дает аргументы в пользу того, что звезды населения III могли быть маломассивными и дожить до наших дней (сама идентифицированная звезда к таковым не относится).
Прекрасный обзор, где достаточно детально объясняются многие первоосновы формирования звезд и бурых карликов.
Впервые детально исследована система из трех белых карликов. Она находится в 130 пк от нас. Последние два карлика, образующие тесную пару, "вылупились" всего лишь несколько десятков миллионов лет назад.
В Архиве появилась пачка статей от проекта LOFAR. Это самый низкочастотный проект в радиодиапазоне (а значит, и во всех диапазонах, разумеется). Пока обзор не закончен, но представлен первый релиз. В нем пока только 1% неба (т.е., 2% он плана - в проекте будет обозреваться северное небо). Но сообществу и это важно и полезно, к тому же важно начать работать с обзором, понять структуру данных и тп.
Заметьте, что уже в этом релизе треть миллиона источников. Т.е., в полном их будут десятки миллионов.
Практически книга!
Рассмотрены все осноные вопросы, так или иначе связанные с химической эволюцией галактик: от происхождения элементов, до методов измерений обылия, от наблюдаемых корреляций и зависимостей до теоретических моделей эволюции. Разумеется, в конце авторы обсуждают нерешенные проблемы и ожидаемый в ближайшие годы прогресс.
Все-таки не устаю удивляться возможностям современных методов наблюдений и обработки данных!
Удалось рассмотреть конвективные ячейки в оболочках Бетельгейзе, мю Цефея и СЕ Тельца.
Интересно, что наблюдения проводились всего лишь на 2-метровом телескопе TBL в Европе.
Кеплер - все. Но остаются архивы, и в них еще целые залежи всего. Статья содержит описание того, что можно (и нужно) делать с кеплеровскими архивами, и каких еще открытий нам ждать.
Очень полезная (для многих) статья. Приведены новые данные по связи между массой одиночных белых карликов и массой звезд-прародителей. Использована большая выборка объектов.
ALMA провела новые наблюдения объекта CK Vulpeculae. В 1670 г. этот источник вспыхнул. Последующий анализ показал, что событие похоже на вспышку новой, но очень уж пекулярную. Новые данные показывают довольно сложную структуру распределения выброшенного вещества. Удается оценить и его массу. Все это наводит аворов на мысль, что произошло слияние белого карлика с бурым.
Многие параметры звезд зависят от их вращения. Темп вращения может быть различным в разных слоях звезды, а кроме того, он меняется по ходу эволюции звезды. Расчеты этого очень сложны, и окончательной ясности тут нет. Авторы дают подробный обзор моделей, увязывая их, в основном, с данными астросейсмологии. Кроме того, обсуждается, какого прогресса нам ждать в ближайшие годы после получения данных со спутников TESS и PLATO.
Кстати, новые астросейсмологические данные по дифференциальному вращению звезд представлены в статье arxiv:1809.07938. А эволюции темпа вращения (и связанной с этим магнитной активности) звезд типа Солнца посвящен небольшой обзор HREF="http://Arxiv.Org/abs/1809.08065">arxiv:1809.08065.
Отличный обзор по субзвездным телам, не являющимися спутниками звезд. В основном обсуждаются тела с массой ниже стандартного предела для бурого карлика (т.е., для загорания дейтерия в недрах). Их стату не до конца понятен. Их не относят к планетам, поскольку они образовались самостоятельно. Их не относят к бурым карликам. Общепринятого названия для них нет. Крайне интересен вопрос, насколько маленькими могут быть такие объекты. И, конечно, важно понять, сколько же их в Галактике.
Подробно рассказана история изучения бурых карликов и более мелких объектов. Ожидается, что в ближайшие годы новые телескопы и спутники расскажут нам много нового об этих объектах, их формировании и эволюции.
Красивый результат. Напрямую по данным о гравитационном микролинзировании получена масса ближайшей звезды - Проксимы Центавра. Было предсказано два события линзирования: в 2014 и 2016 гг. Наблюдения проводились на VLT с помощью прибора SPHERE. По данным 2016 г. удалось получить достаточно точный результат: 0.15 масс Солнца с ошибкой около 40%.
Результат тем более важен, что у Проксимы есть небольшая планета в зоне обитаемости. До этого оценки массы звезды основывались только на спектральных данных. Новая оценка совпадает со старой (0.12+/-0.2) в пределах ошибок. Но смещение оценки массы на 20% пропорционально увеличивает массу планеты (вместе 1.27 масс Земли - 1.56 земных масс).
Замечу, что речь идет о т.н. астрометрическом микролинзировании. Т.е., это не фотометрические измерения изменения блеска звезды-источника, а высокоточные измерения положения центроида ее изображения.
Также в ближайшем будущем будут представлены результаты мониторинга того же события 2016 г. на Космическом телескопе им. Хаббла, который проводился другой группой ученых.
Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Статья по своему дополняет работу arxiv:1806.06574, о которой в обзорах рассказывалось недавно. Если в той работе речь шла об эмпирических соотношениях между разными параметрами звезд (находящихся на разных стадиях эволюции), то в новой статье (других авторов) речь идет о фитировании зависимости масса-светимость, масса-радиус и масса- эффективная температура по более чем 500 звездам Главной последовательности.
Представлен каталог из почти что полумиллиона белых карликов по данным второго релиза Gaia. Для получения критерия выделения белых карликов использовались данные SDSS.
Каталог доступен он-лайн.
Большой полезный обзор, посвященный начальной функции масс. Студентам-астрономам я бы советовал его читать практически в обязательном порядке. В основном речь идет о наблюдениях, позволяющих в итоге определить эту велчину (существенно, чот напрямую она вообще никак в общем-то не определяется). Но начинается все с понятного введения, где сказаны важные слова и об истории вопроса, и о всяких определениях и номенклатуре.
На основе новых наблюдений (астросейсмология, разделенные двойные, интерферометрия) авторы выводят новые эмпирические соотношения между ключевыми макроскопическими параметрами звезд.
Таблица с зависимостями и коэффициентами приведена на стр. 42-43, а короткое необходимое описание - на стр. 22.
Очень полезный обзор о том, как свойства планет связаны со свойствами звезд, вокруг которых они вращаются. Разобраны все основные корреляции (например, большие планеты реже встречаются у красных карликов, и чаще - у звезд с более высокой металличностью) и возможные причины для их появления.
Продолжается публикация данных Gaia. В данном случае - по цефеидам и переменными типа RR Лиры.
В данных второго релиза удалось выделить почти 10 000 цефеид и почти 150 000 переменных типа RR Лиры. Более трети последних - новые открытия. Среди цефеид тоже есть ранее неизвестные объекты. Некоторые из обнаруженных переменных находятся в шаровых скоплениях или карликовых галактиках, включая Магеллановы облака. Разумеется, самое существенное, что для этих объектов есть (или будут) расстояния и кинематические параметры.
Представлен полный каталог транзитных событий, зарегистрирвоанных на спутнике CoRoT. Аппарат исследовал более 160 000 звезд. В итоге в каталоге несколько десятков планет и более 500 кандидатов в экзопланеты, которые надо дополнительно изучать. Кроме того, обнаружено много двойных систем.
Название длинное, но не вполне понятное (тем более в моем переводе). Речь идет вот о чем. В течение уже нескольких лет космический телескоп Спитцер используют для совместных наблюдений событий линзирования. Это позволяет (благодаря тому, что телескоп находится далеко от земных) точнее измерить параметры линзы (речь не идет о настоящем годичном паралласке). В данном случае было показано, что линзой является объект с массой около 19 юпитерианских. Причем, он обладает необычным кинематическим свойством. Его движение в Галактике не как у всех. Возможно, пишут авторы, это объект гало (что уже интересно). А возможно, что это первый представитель какой-то новой популяции галактических объектов.
Обзор посвящен уникальному объекту WD 1145+017. Это белый карлик, вокруг которого обнаружен "планетный мусор", постепенно сваливающийся на компактный объект.
Открытие было сделано по результатам наблюдений на Кеплере в рамках программы К2. были обнаружены странные транзиты, которые удалось проинтерпретировать как результат загораживания белогок арлика обращающимися вокруг него пылевыми облаками. Причина формирования облаков состоит в том или ином разрушении твердых тел с массами порядка масс крупных астероидов.
В обзоре более половины места отведено под данные наблюдений. Затем рассмотрены возможные теоретические сценарии. Наконец, обсуждаются нерешенные вопросы и будущие наблюдения.
Описаны наблюдения супервспышки на ближайшей звезде. Событие наблюдалось два года назад - в марте 2016-го. Поток в видимой области возрос в 68 раз (т.е., более чем на 4 звездные величины), так что видимая звездная величина стала меньше 7. Конечно, открыли вспышку не по наблюдениям невооруженным глазом (и вообще, увидеть такое событие глазом все-таки было бы почти невозможно: нужно чтобы хороший наблюдатель был в месте с очень хорошим небом, и знал когда и куда смотреть). Но все равно красиво!
Мощные вспышки наблюдались на Проксиме и раньше, но это - рекорд. Разумеется, такие события весьма негативным образом сказываются на процессах появления жизни на планетах вокруг красных карликов вообще, и Проксима Центарва - в частности.
С появлением больших быстрых обзоров всего неба в области изучения переменных звезд произошел настоящий прорыв. Вот очередной пример. Система по поиску потенциально опасных тел ATLAS представляет свой каталог, основанный на автоматическом анализе данных по 142 миллонам звезд. Для каждой звезды есть около 100 измерений блеска. На первом этапе было выделено чуть менее 5 миллионов кандидатов, с которыми потом работали более тщательно. В итоге обнаружены десятки тысяч новых переменных звезд.
В ходе обзора по поиску оптических транзиентов (в основном - вспышек сверхновых) обнаружена мощная оптическая вспышка не красном карлике в 2.2 кпк от нас. Во время вспышки блеск звезды вырос на 10 величин в фильтре V. Это соответствует тому,ч то звезда достигла пиковой светимости около 1000 солнечных. Это одна из самых мощных известных вспышек на звездах.
Исследуя новую выборку бурых карликов, авторы подтверждают единую зависимость масса-вращение для объектов дозвездных масс. Зависимость тянется от Марса до минимальной звездной массы. Скорость вращения пропорциональна квадратному корню из массы.
Собственно - каталог. Он занимает три четверти статьи. А на первых 11 страницах приведено описание данных и методов, использованных для получения параметров скоплений. Для любителей экстремальных значений. Самое легко скопление - чуть больше 10000 масс СОлнца. Самое тяжелое - чуть меньше 4000000.
Авторы предлагают остроумный метод уточнения положения Солнца в Галактике. Метод основан на точных данных по т.н. гиперскоростным звездам (см. лекцию). Ожидается, что Gaia сможет открыть большое количество таких объектов в наших окрестностях.
Гиперскоростные звезды ускорены взаимодействием с центральной черной дырой. Т.е., летят точно от нее (можно оценить, насколько траектория повернула за время движения от центра к нам - получается небольшая величина). Если же моделирование траектории покажет, что у ниперскоростной звезды все-таки есть заметный орбитальный момент - значит, мы (в модели) неточно заложили расстояние Солнца от центра Галактики и его скорость.
Конечно, по данный Gaia можно будет и другими (более привычными) способами точнее определить положение Стлнца и его кинематические параметры. Но еще один метод лишним не будет. Тем более такой остроумный.
Вышел второй релиз Gaia. В связи с этим в Архиве появилась пачка статей, в которых описываются как свойства нового набора данных, так и результаты приложения этих данных к изучения ряда типов объектов. В каталоге приведены координаты, параллаксы, радиальные скорости, собственные движение, данные по переменности и некоторые другие параметры для звезд ярче 21 величины. Разные данные доступны для разного количества объектов. Положение и блеск в одном из фильтров - для 1 692 919 135 звезд. Для 1 331 909 727 из них также доступны параллаксы и собственные движения. Радиальные скорости даны для более чем 7 миллионов звезд. Данные по переменности приведены для более чем полумиллиона звезд. Также есть данные по 14 099 телам Солнечной системы (в основном - астероидам Главного пояса).
Популярное изложение того, что даст Gaia для измерения расстояний (путем измерения параллаксов цефеид и звезд RR Лиры), можно прочесть в arxiv:1804.09575.
Разумеется, появляется большое количество исследований разных групп, использующих DR2. Часто это данные уточняющие свойства одного важного для данной группы объекта (например, кандидата в объекты Торна-Житков). Иногда - работа с большим куском данных и создание каталогов объектов с какими-то выделенными свойствами. Отмечу, например, поиск гиперскоростных звезд - arxiv:1804.10607. Любопытно, что наряду с классическими гиперскоростными звездами, приобретшими свои скорости благодаря взаимодействию с центральной черной дыой, выделено много звезд, ускорившихся в диске, а также, видимо, пара звезд не из диска, и не из центра (нет повода не вспомнить ДМБ: "Ааааа! Эти? Эти не из нашей Галактики."). Возможно, они связаны со звездными потоками в гало.
Также интересный результат связан с быстрыми белыми карликами: arxiv:1804.11163. Авторы обнаружили три гиперскоростных объекта этого класса. Их возникновение связывают с особенностями некоторых сверхновых типа Ia (двойная детонация в сценарии слияния двух белых карликов).
Очередная глава из сборника "Настольная книга по экзопланетам". Рассмотрены основные методы определения возрастов звезд, имеющих экзопланеты, и приведены результаты соответствующих исследований. Рассмотрены такие методы определения возрастов как замедление звезды, изменение обилия лития, астросейсмология и, конечно, просто изохроны. Правда, астросейсмология рассмотрена лишь кратко, поскольку ей посвящена отдельная глава в этом сборнике.
Большой обзор по сверхновым, связанным с термоядерным взрывом сверхкритических белых карликов в двойных системах. Это могут юыть слияния двух белых карликов или же аккреция на белый карлик с нормальной звезды. Что происходит чаще доподлинно неизвестно, но похоже, что слияния белых карликов. Более того, сценарии сталкиваются с некоторыми сложностями, которые также подробно обсуждаются в обзоре.
Небольшой, но удивительно концетрированный обзор по свойствам массивных звезд незадолго до коллапса ядра.
Авторы объяснятют бимодальность распределения части звезд в молодых скоплениях по периодам вращения поглощением массивных планет. Захват тяжеой планеты легкой звездой приводит к ее заметной раскрутке. Т.о., те звезды, которые вращаются быстро, поглотили в молодости что-то вроде юпитера.
Сейчас известно более 100 экзопланет в системах двойных звезд, а также в системах более высокой кратности. В статье дается обзор этого многообразия. Обсуждаются вопросы устойчивости систем (по этому поводу см. также arxiv:1802.08868) и их эволюции, а также ряд наблюдательных аспектов.
Представлены новые измерения параллаксов для семи галактических долгопериодических цефеид: (SS CMa, XY Car, VY Car, VX Per, WZ Sgr, X Pup и S Vul. Это большой шаг вперед, т.к. резко увеличивает число таких объектов с точно измеренными расстояниями. А это,в свою очередь, важно для уточнения космологической шкалы расстояний. Т.е., в том числе, и для измерений постоянной Хаббла. Новые данные дают величину 73.45+/-1.66 км/с/Мпк. И эта возросшая точность приводит данные в несоответствие с данными спутника Планк на уровне 3.7 сигма. В ближайшие годы эти данные могут быть еще существенно уточнены, как за счет новых хаббловских данных, так и за счет данных спутника Gaia.
Небольшой популярный обзор про современное состояние дел в понимании происхождения самых тяжелых элементов. Еще раз рассказано о том, что именно слияния нейтронных звезд, а не сверхновые, ответственны за производство значительной части определенных элементов (и да - золото среди них). Основное внимание уделено химическому составу старых звезд (звезд гало и звезд в карликовых галактиках, являющихся спутниками нашей), которые помогают понять, что синтез многих тяжелых элементов в основном не связан со сверхновыми.
Это сводный каталог оптических источников до 23 величины по данным обзоров на 4-метровых телескопах в обоих полушариях. Данные покрывают не все небо, а около 70%. В каталог вошло почти 3 миллиона отдельных объектов.
Большой обзор, посвященный шаровым скоплениям. Статья написана коллективом авторов, каждый из которых является специалистом в том или ином аспекте образования и эволюции этих объектов. Соответственно, затронут широкий круг вопросов. Упор в итоге сделан на нерешенных проблемах, коих тут предостаточно.
Хороший небольшой обзор, интересный астрономам из разных областей. Написано понятно с понятной связью наблюдений и физики дела.
Обзор по магнитному полю обычных звезд. Кроме основных данных по звезонму магнитному полю обсуждается его происхождение. И, конечно, этот автор не могла пройти мимо своих любимых магнитных белых карликов. Им тоже посвящен раздел обзора.
Представлена обновленная версия каталога кратных звезд (начиная с тройных и выше). В каталоге около 2000 систем с кратностью до 7 (так что Кастор с шестью звездами уже не рекордсмен, хотя формально семерные системы не имеют надежного подтверждения, т.е. нет уверенности, что это именно семь гравитационно связанных звезд).
Сам каталог можно найти на этом сайте
Почему бы разок не написать и о своей статье?
Мы предложили гипотезу, которая объясняет весь комплекс данных по загадочной рентгеновской двойной HD 49798/RX J0648.0--4418. В системе есть компактный объект с периодом вращения и очень стабильной отрицательной производной периода (период сокращается). Объяснить производную периода не получается, особенно в модели с белым карликом. а модель с нейтронной звездой не проходит, т.к. спектр говорит о большой площади излучающей поверхности.
Наша идея состоит в том, что белый карлик сжимается, и поэтому раскручивается. Моделирование эволюции этих компактных объектов давно предсказывало эту стадию, но ее не удавалось идентифицировать. И вот - удалось. Так сложилось. Белый карлик мы застали вовремя - он еще довольно молодой, пара миллионов лет. Мы видим его из-за аккреции, но аккреция слабая, и сама на вращение влияет слабо. Это связано с тем, что у белого карлика уникальный сосед - горячий субкарлик. И аккреция идет из звездного ветра. Моделирование эволюции двойных показало, что подобные системы могут встречаться в необходимом количестве, чтобы мы могли застать одну ближе килопарсека от нас.
В сентябре 2014 г. паломарский проект по поиску сверхновыхх обнаружил вспышку, которая впоследствии оказалась началом весьма и весьма любопытной серии.
Вспышка произошла в не такой уж далекой-далекой галактике на расстоянии всего лишь около полумиллиарда световых лет от нас. Событие классифицировали как сверхновую типа IIP. Ну и все хорошо. Казалось бы. Но не тут-то было!
Вспышки продолжились! Конечно, это не такие же мощные всплески, как сама сверхновая. Тем не менее. Это не очень типично. Кроме того, сверхновая демонстрировала очень нетипичную спектральную эволюцию на протяжении примерно двух лет наблюдений.
По всей видимости, на протяжении десятков лет до взрыва сверхновой звезда-прародитель испытывала глобальные потрясения, сопровождавшиеся выбросом большим масс (десятки солнечных). В принципе, такое поведение - не новость. Но детали наблюдений (водород в спектре) не укладываются в существующую модель. Так что новые данные надо объяснять новой моделью поведения предсверхновой в течение последних лет перед вспышкой.
Рисунок 1 в статье прекрасно иллюстриует основную необычность сверхновой.