Ինչպես են որոշ մոլորակներ կարող գոյատևել իրենց աստղերի մահից

Փայլուն կապույտ-սպիտակ աստղ հետին պլանում, մոլորակ, որի ժայռերը թռչում են առաջին պլանում:

Նկարչի հայեցակարգը, որ մոլորակը կործանվում է գրավիտացիոն ուժերի կողմից իր մահացող աստղից, որը վերածվում է սպիտակ թզուկի: Այնուամենայնիվ, որոշ մոլորակներ կարող են խուսափել այս ճակատագրից, այնուամենայնիվ, ըստ Ուորվիքի համալսարանի նոր հետազոտության: Պատկերը միջոցովCfA/Mark A. Garlick.


Երբ աստղը մահանում է, նրա մոլորակներից ո՞րն է գոյատևելու ամենամեծ հնարավորությունը: Պարզվում է, որ ամենափոքր և ամենախիտ ժայռոտ աշխարհներն ամենայն հավանականությամբ կփախչեն ջախջախիչ, կրակոտ ճակատագրից: Նման եզրակացության են եկել Մեծ Բրիտանիայի Ուորվիքի համալսարանի աստղաֆիզիկոսների նոր ուսումնասիրությունները, որոնքհրապարակվածնրանց գտածոներըգրախոսված Թագավորական աստղագիտական ​​ընկերության ամսական ծանուցումներ2019 թվականի մայիսի 1 -ին:

Գիտնականները իրենց հետազոտությունը նկարագրում են որպես «էկզոմոլորակների գոյատևման ուղեցույց», որը ցույց է տալիս, թե ինչպես կզարգանային տարբեր տեսակի մոլորակներ, երբ նրանց աստղ աստղը մահանար և առաջինը վերածվերկարմիր հսկաիսկ հետո ասպիտակ թզուկ, երբեմնի ակտիվ աստղի տաք, այրված միջուկը: Բավականաչափ զանգվածային աստղեր, ի վերջո, կպայթեին որպես գերնոր աստղեր ՝ պայթեցնելով իրենց արտաքին շերտերը տիեզերքում: Ինչպես և կարելի էր սպասել, շատ մոլորակներ կկործանվեին սովորական աստղից դեպի սպիտակ գաճաճ անցման ժամանակ, սակայն ոմանք կկարողանային խուսափել իրենց կործանումից ՝ կախված տարբեր գործոններից: Ըստ նոր հետազոտության առաջատար հեղինակիԴիմիտրի վերաս:


Թերթը առաջին ուսումնասիրություններից մեկն է, որը հետաքննում էմակընթացային ազդեցությունները[գրավիտացիոն ազդեցություններ] սպիտակ թզուկների և մոլորակների միջև: Մոդելավորման այս տեսակը ավելի մեծ նշանակություն կունենա առաջիկա տարիներին, երբ, ամենայն հավանականությամբ, կհայտնաբերվեն լրացուցիչ քարքարոտ մարմիններ սպիտակ թզուկների մոտ:

Այսպիսով, ո՞ր մոլորակներն են ամենայն հավանականությամբ ոչնչացվելու:

Կարմիր հարթ փոշու օղակ է պայծառ կապույտ-սպիտակ գաճաճ աստղի շուրջը:

Նկարչի հայեցակարգը փոշու օղակի մասին, որը շրջապատում է սպիտակ գաճաճ աստղը, այն ամենը, ինչ մնացել է մոլորակից, որը փոշիացվել է մակընթացային (գրավիտացիոն) ուժերով ՝ աստղի կատակլիզմիկ մահվան ժամանակ: Պատկերը Ուորվիքի համալսարանի/Մարկ Ա. Գարլիքի միջոցով:

Այս աստղագետների հաշվարկների համաձայն, ամենախոցելի մոլորակները կլինեն այն մոլորակները, որոնք կտեղափոխվեն աստղի «կործանման շառավիղ», աստղից այն հեռավորությունը, որտեղ միայն իր ձգողության ուժով մի առարկա կարող է քայքայվելմակընթացային ուժեր. Մակընթացային ուժերը գրավիտացիոն ուժեր են. նրանք մարմին են ձգում դեպի մեկ այլ մարմնի զանգվածի կենտրոնից և հեռու: Բավականաչափ ձգեք մի մոլորակ, և ամբողջ աշխարհը կփլուզվի: Աստղի շուրջը պտտվող մոլորակները ենթակա կլինեն մակընթացային ուժերի փոփոխությունների, քանի որ աստղը փլուզվում է դեպի սպիտակ գաճաճ փուլը և ի վերջո վերածվում է իր նախկին եսի չափազանց խիտ մասունքի: Այդ ուժերը կարող են նաև մոլորակներ տեղափոխել բոլորովին նոր ուղեծրեր, որոնցից ոմանք ավելի մոտ են մոտեցել աստղին, իսկ մյուսները ՝ դեպի դուրս:




Ավելի զանգվածային մոլորակները ոչնչացման ավելի մեծ հավանականություն ունեն, քան ավելի փոքր զանգվածները, պարզել են այս աստղագետները: Այնուամենայնիվ, փոքր մոլորակների համար, թվում է, առանցքային գործոն էմածուցիկություն. մոլորակի մարմնական կազմի մեջ հոսելու հեշտությունը կամ դիմադրությունը: Սատուրնի արբանյակ Էնցելադուսը `իր ստորերկրյա օվկիանոսով և արտաքին սառցե ընդերքով, փոքր մածուցիկության ավելի փոքր մարմնի օրինակ է: Նոր ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ նույնիսկ Երկրի չափի ցածր մածուցիկությամբ մոլորակները հեշտությամբ կարող են կուլ տալ մահացող աստղը:

Բարձր մածուցիկությամբ էկզամոլորակները ՝ խիտ միջուկներով, այլ պատմություն են: Նրանք ավելի լավ հնարավորություն կունենան գոյատևելու, քանի որ աստղը նրանց կուլ կտար միայն այն դեպքում, եթե նրանք հեռավորության վրա բնակվեին երկու անգամ սպիտակ թզուկի կենտրոնի և դրա ոչնչացման շառավիղի միջև եղած հեռավորության վրա: Բայց այդ տեսակի մոլորակների համար ավելի դժվար է հաշվարկել գոյատևման ներուժը: Ինչպես Վերասը բացատրեց.

Մեր ուսումնասիրությունը, թեև բարդ է մի քանի առումներով, միայն վերաբերվում է համասեռ ժայռոտ մոլորակներին, որոնք իրենց կառուցվածքում հետևողական են ամբողջ ընթացքում: Բազմաշերտ մոլորակը, ինչպես Երկիրը, զգալիորեն ավելի բարդ կլիներ հաշվարկել, բայց մենք նույնպես ուսումնասիրում ենք դա անելու հնարավորությունը:

Փոքր մոլորակ, փոշու մեծ օղակ, որը պտտվում է փոքրիկ սպիտակ աստղի շուրջը:

Նոր ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ փոքր, քարքարոտ և խիտ էկզոմոլորակները ամենայն հավանականությամբ կենդանի կմնան իրենց աստղի մահից: Պատկերը միջոցովNASA/ESA/Z. Լևի (STScI).


Այսպիսով, մոլորակի զանգվածը և աստղից նրա հեռավորությունը որոշիչ գործոններ են այն հարցում, թե արդյոք նա կարող է գոյատևել աստղի բռնի անցումից դեպի սպիտակ թզուկ: Բայց միշտ կա նաև անվտանգ հեռավորություն: Ընդհանրապես, խիտ, քարքարոտ և միատարր մոլորակը, որը բնակվում է սպիտակ թզուկից մի վայրում, որը գտնվում է Մերկուրիի և արևի միջև հեռավորության ավելի քան մեկ երրորդից, երաշխավորված է, որ աստղի փլուզման պատճառով կուլ չգնա մակընթացության ուժերից:

Իմանալով, թե ինչ տեսակի մոլորակներ կարող են գոյատևել, և դրանց հավանական վայրերը, կարող են օգնել աստղագետներին որոնել մոլորակներ, որոնք դեռ գոյություն ունեն սպիտակ գաճաճ աստղերի շուրջ: Ինչպես ասաց Վերասը.

Մեր ուսումնասիրությունը հուշում է աստղագետներին փնտրել քարքարոտ մոլորակներ, որոնք գտնվում են սպիտակ թզուկի ոչնչացման շառավիղի մոտակայքում: Մինչ այժմ դիտարկումները կենտրոնացած էին այս ներքին տարածքի վրա, բայց մեր ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ քարքարոտ մոլորակները կարող են գոյատևել սպիտակ գաճաճի հետ մակընթացային փոխազդեցություններից այնպես, որ մոլորակները մի փոքր դեպի դուրս են մղվում:

Հետաքրքիր է, որ երբևէ հայտնաբերված առաջին էկզոմոլորակները հայտնաբերվել են aմամուլ, նույնիսկ ավելի ծայրահեղ տեսակի մահացած աստղ, որը կոչվում է անեյտրոնային աստղ(աստղի փլուզված միջուկը, որը ենթարկվել է գերնոր պայթյունի): Հայտնաբերվել է երեք էկզոմոլորակ, որոնք պտտվում են պուլսարի շուրջըPSR B1257+12(նախկինում կոչվում էր PSR 1257+12), 1992 և 1994 թթ.


Պայծառ սպիտակ շրջան, որը ներկայացնում է Սիրիուս Բ -ին Երկրի կողքին, երկուսն էլ գրեթե նույն չափի:

Չափերի համեմատություն Երկրի և հայտնի սպիտակ գաճաճ աստղի միջևՍիրիուս Բ. Թեև այդքան փոքր է, բայց դրա զանգվածը մեր արևի 98 տոկոսն է: Պատկերը միջոցովESA / NASA.

PSR B1257+12- ը նեյտրոնային աստղի տեսակ է, որի պտտման շրջանը 6,22 միլիվայրկյան է (9,650 պտույտ / րոպե): Այն ունի մոտավոր զանգված1,4 մլնԵրկիրներ, բայց շատ փոքր է, ընդամենը մոտ վեց մղոն (10 կմ) լայնությամբ: Այն ձևավորվեց, երբ սպիտակ թզուկը վերածվեց արագ պտտվող նեյտրոնային աստղի ՝ երկու սպիտակ թզուկների միմյանց միաձուլման գործընթացում: Թվում է, թե Պուլսար մոլորակները շատ ավելի հազվադեպ են, քան սպիտակ գաճաճ մոլորակները, մինչ այժմ հաստատված է ընդամենը չորս:

Գտնել և ուսումնասիրել ավելի շատ էկզոմոլորակներ, որոնք դեռ պտտվում են սպիտակ գաճաճ աստղերի շուրջ, նաև կօգնեն գիտնականներին ավելի լավ հասկանալ, թե ինչ կլինի Երկրի հետ միլիարդավոր տարիներ հետո, երբ մեր սեփական արևը հասնի իր կյանքի ավարտին և վերածվի սպիտակ թզուկի: Մեկ այլ առնչվողվերջին ուսումնասիրությունը, նաև Ուորվիքի համալսարանից, առաջին ապացույցն է տվել, որ ի վերջո սպիտակ գաճաճ աստղերըբյուրեղացնել, դառնալով բյուրեղյա սպիտակ թզուկներ: Սա ներառում է մեր սեփական արևը, երբ այն վերածվում է սպիտակ թզուկի, մոտ 10 միլիարդ տարի անց:

Եզրակացություն. Գիտնականներն այժմ ավելի լավ են պատկերացնում, թե որ տեսակի մոլորակներն են առավել հավանական գոյատևել իրենց հյուրընկալող աստղի մահից, քանի որ այն խտանում է սպիտակ գաճաճի մեջ: Ամեն ինչ կապված է հիմնականում զանգվածի և հեռավորության հետ, իսկ նոր ուսումնասիրությունը նաև հուշումներ է տալիս, թե ինչպիսի ճակատագիր է սպասվում մեր սեփական Երկրին մեր արևի մահից հետո:

Աղբյուր. Մոլորակների ուղեծրային թուլացում և գրգռում, որոնք փոխազդում են սպիտակ թզուկների հետ

Ուորվիքի համալսարանի միջոցով