ван Маанен 2
Ван Маанен 2 , или Звезда Ван Маанена , — ближайший одиночный белый карлик к Солнечной системе . Это плотный, компактный остаток звезды , который больше не генерирует энергию и имеет массу, эквивалентную примерно 68% массы Солнца, но лишь 1% его радиуса. [ 11 ] На расстоянии 14,1 световых лет это третья по близости звезда своего типа после Сириуса B и Проциона B в этом порядке. [ 12 ] [ 13 ] Открыт в 1917 году голландско-американским астрономом Адрианом ван Мааненом . [ 14 ] Ван Маанен-2 был третьим идентифицированным белым карликом после 40 Эридана B и Сириуса B и первым единичным примером. [ 15 ]
История наблюдений
[ редактировать ]В поисках спутника с большим собственным движением звезды Лаланд 1299 в 1917 году голландско-американский астроном Адриан ван Маанен обнаружил эту звезду с еще большим собственным движением в нескольких угловых минутах к северо-востоку. Годовое собственное движение последней он оценил в 3 угловые секунды . Эта звезда была запечатлена на пластинке, сделанной 11 ноября 1896 года для каталога Carte du Ciel в Тулузе, и ее видимая звездная величина составляла 12,3. [ 16 ] Выдающиеся особенности поглощения кальция и железа в спектре побудили ван Маанена присвоить ему спектральную классификацию F0, [ 14 ] и первоначально он был известен как «F-звезда Ван Маанена». [ 16 ]
В 1918 году американский астроном Фредерик Сирс получил уточненную визуальную величину 12,34, но расстояние до звезды оставалось неизвестным. [ 17 ] Два года спустя ван Маанен опубликовал оценку параллакса в 0,246 дюйма, что дало ему абсолютную звездную величину +14,8. Это сделало ее самой слабой звездой F-типа, известной в то время. [ 18 ] В 1923 году голландско-американский астроном Виллем Люйтен опубликовал исследование звезд с большими собственными движениями, в котором он определил то, что он назвал «звездой ван Маанена», как один из трех известных белых карликов - термин, который он придумал. [ 19 ] Это звезды, которые имеют необычно низкую абсолютную величину для своего спектрального класса , лежащую значительно ниже главной последовательности на Герцшпрунга – Рассела . диаграмме зависимости звездной температуры от светимости [ 20 ]
Высокая массовая плотность белых карликов была продемонстрирована в 1925 году американским астрономом Уолтером Адамсом, когда он измерил гравитационное красное смещение Сириуса B, равное 21 км/с. [ 21 ] В 1926 году британский астрофизик Ральф Фаулер использовал новую теорию квантовой механики , чтобы показать, что эти звезды поддерживаются электронным газом в вырожденном состоянии . [ 22 ] [ 23 ] Британский астрофизик Леон Местел в 1952 году продемонстрировал, что энергия, которую они излучают, представляет собой оставшееся тепло от ушедшего ядерного синтеза . Он показал, что последнее больше не встречается внутри белого карлика, и рассчитал внутреннюю температуру ван Маанена 2 как 6 × 10 6 К. Он дал предварительную оценку возраста 10 лет. 11 / A лет, где A — средний атомный вес ядер звезды. [ 24 ]
В 2016 году было обнаружено, что спектрографическая пластинка звезды, сделанная в 1917 году, свидетельствует – самое раннее из известных – о наличии планетарной материи за пределами Солнечной системы . [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] в виде линий поглощения кальция, которые указывают на наличие планетарного материала, загрязняющего звездную атмосферу.
Характеристики
[ редактировать ]Ван Маанен 2 находится на расстоянии 14,1 светового года (4,3 парсека ) от Солнца в созвездии Рыб , примерно в 2° южнее звезды Дельта Рыб . [ 28 ] с относительно высоким собственным движением 2,978″ в год вдоль позиционного угла 155,538°. [ 29 ] Он ближе к Солнцу, чем любой другой одиночный белый карлик. Оно слишком слабое, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом . [ 28 ] Как и другие белые карлики, это очень плотная звезда: ее масса, по оценкам, составляет около 67% солнечной . [ 9 ] однако его радиус составляет всего 1% от радиуса Солнца . [ 11 ] имеет Внешняя атмосфера температуру около К. 6110 [ 9 ] что относительно круто для белого карлика. Поскольку все белые карлики с течением времени постоянно излучают свое тепло, эту температуру можно использовать для оценки его возраста, который, как полагают, составляет около 3 миллиардов лет. [ 30 ]
Прародитель этого белого карлика имел массу примерно 2,6 солнечных и оставался на главной последовательности около 900 миллионов лет. Это дает звезде общий возраст около 4,1 миллиарда лет. Когда эта звезда покинула главную последовательность, она превратилась в красного гиганта , максимальный радиус которого достиг 1000 раз больше нынешнего радиуса Солнца, или примерно 4,6 астрономических единиц . Любые планеты, вращающиеся в пределах этого радиуса, были бы поглощены звездой. [ 31 ]
Звездная классификация Ван Маанена 2 — DZ8, имеющая гелиевую атмосферу со значительным присутствием в спектре более тяжелых элементов — того, что астрономы называют металлами . [ 32 ] Действительно, эта звезда является прототипом (на практике архетипом) белых карликов DZ. Физические модели белых карликов, используемые сегодняшними астрофизиками, показывают, что элементы с массой большей, чем гелий, при прочих равных условиях опускаются ниже фотосферы , оставляя водород и гелий видимыми в спектре; для появления здесь более тяжелых элементов необходим недавний внешний источник. [ 33 ] Маловероятно, что они были получены из межзвездной среды , поскольку она состоит в основном из водорода и гелия. [ 32 ] Вместо этого поверхность звезды, вероятно, была усыпана околозвездным материалом, например, останками одной или нескольких скалистых планет земной группы . [ 33 ]
Общая масса металлов в атмосфере Ван Маанена-2 оценивается примерно в 10 21 г — примерно такая же масса, как у большой луны, такой как Ариэль . [ 34 ] Эти загрязнители будут погружаться глубже в атмосферу за период времени около трех миллионов лет, что указывает на то, что материал пополняется со скоростью 10 7 г/с. Эти материалы могли образоваться в виде множества планетезималей размером менее 84 км, столкнувшихся со звездой. [ 35 ]
Белые карлики, спектр которых указывает на высокий уровень загрязнения фотосферы металлами, часто имеют околозвездный диск . В случае Ван Маанена 2 наблюдения на длине волны 24 мкм не показывают избытка инфракрасного излучения , которое могло бы генерироваться пылевым диском. Вместо этого наблюдается заметный дефицит. Прогнозируемый поток на длине волны 24 мкм составляет 0,23 мЯн , тогда как измеренное значение составляет 0,11 ± 0,03 мЯн . Этот дефицит можно объяснить поглощением, вызванным столкновениями, в атмосфере звезды. [ 36 ] как это видно у некоторых белых карликов, температура которых ниже 4000 К, в результате столкновений между молекулами водорода или между молекулами водорода и гелия. [ 37 ]
В статье, опубликованной в 2015 году, было обнаружено, что, судя по космической скорости этой звезды, наименьшее расстояние к ней произошло 15 070 лет назад, поскольку тогда она находилась на расстоянии 3,1 св. лета (0,95 пк) от Солнца. [ 38 ] хотя он использует устаревшие и ненадежные измерения радиальной скорости. [ 6 ]
Возможный компаньон
[ редактировать ]Возможность существования субзвездного компаньона остается неопределенной. По состоянию на 2004 год одна газета заявила об обнаружении этого. [ 39 ] в то время как другой не принял это во внимание. [ 40 ] По состоянию на 2008 год наблюдения с помощью космического телескопа Спитцер , по-видимому, исключают наличие спутников в пределах 1200 а.е. от звезды, имеющих массу Юпитера или больше. [ 41 ] были идентифицированы на расстоянии от 5 угловых секунд до 10 °, что исключает объекты с массой 75 МДж Никакие потенциальные спутники собственного движения не или больше. [ 42 ]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Это просто эпоха охлаждения
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дикинсон, Дэвид (17 декабря 2012 г.), «Astro-Challenge: Hunting for Van Maanen's Star» , Astro Guyz , заархивировано из оригинала 28 апреля 2019 г. , получено 28 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д Браун, АГА ; и др. (сотрудничество Gaia) (август 2018 г.). « Выпуск данных Gaia 2: Краткое описание содержания и свойств опроса» . Астрономия и астрофизика . 616 . А1. arXiv : 1804.09365 . Бибкод : 2018A&A...616A...1G . дои : 10.1051/0004-6361/201833051 . Запись Gaia DR2 для этого источника на VizieR .
- ^ Jump up to: а б с д Коэн, К.; и др. (Апрель 2010 г.), «UBV (RI) C JHK наблюдения за близкими звездами, выбранными Hipparcos», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 403 (4): 1949–1968, Бибкод : 2010MNRAS.403.1949K , doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.16182.x .
- ^ МакКук, врач общей практики; Сион, Э.М. (август 2006 г.), «Спектроскопически идентифицированные белые карлики» , Интерактивный каталог данных VizieR , Бибкод : 2006yCat.3235....0M , получено 4 декабря 2010 г. Онлайн-каталог данных VizieR: III/235B
- ^ Jump up to: а б «Звезда Ван-Маанена» , База данных астрономических объектов SIMBAD , Страсбургский центр астрономических данных , получено 8 декабря 2008 г.
- ^ Jump up to: а б Линдегрен, Леннарт; Дравинс, Дайнис (август 2021 г.), «Астрометрические лучевые скорости близлежащих звезд», Astronomy & Astrophysicals , 652 : A45, arXiv : 2105.09014 , Bibcode : 2021A&A...652A..45L , doi : 10.1051/0004-6361/202141344 , S2CID 234778154 , А45.
- ^ Браун, АГА ; и др. (сотрудничество Gaia) (2021). « Ранние данные Gaia , выпуск 3: Краткое изложение содержания и свойств исследования» . Астрономия и астрофизика . 649 : А1. arXiv : 2012.01533 . Бибкод : 2021A&A...649A...1G . дои : 10.1051/0004-6361/202039657 . S2CID 227254300 . (Ошибка: дои : 10.1051/0004-6361/202039657e ) . Запись Gaia EDR3 для этого источника на VizieR .
- ^ Jump up to: а б с д Субасавадж, Джон П.; и др. (Июль 2017 г.), «Солнечное соседство. XXXIX. Результаты параллакса по программам CTIOPI и NOFS: 50 новых членов выборки белых карликов размером 25 парсек», The Astronomical Journal , 154 (1): 24, arXiv : 1706.00709 , Bibcode : 2017АЖ....154...32С , doi : 10.3847/1538-3881/aa76e0 , S2CID 119189852 , 32.
- ^ Jump up to: а б с д и Лимож, М.-М.; и др. (Август 2015 г.), «Физические свойства текущей переписи северных белых карликов в пределах 40 пк от Солнца», Серия дополнений к астрофизическому журналу , 219 (2): 35, arXiv : 1505.02297 , Bibcode : 2015ApJS..219... 19Л , дои : 10.1088/0067-0049/219/2/19 , S2CID 118494290 , 19.
- ^ Кервелла, Пьер; Ареноу, Фредерик; Тевенен, Фредерик (01 января 2022 г.). «Звездные и субзвездные спутники Gaia EDR3. Аномалия собственного движения и решенные общие пары собственных движений» . Астрономия и астрофизика . 657 : А7. arXiv : 2109.10912 . Бибкод : 2022A&A...657A...7K . дои : 10.1051/0004-6361/202142146 . ISSN 0004-6361 .
- ^ Jump up to: а б Джаммикеле, Н.; и др. (Апрель 2012 г.), «Знай свое окружение: подробный анализ модели атмосферы близлежащих белых карликов», Приложение к астрофизическому журналу , 199 (2): 29, arXiv : 1202.5581 , Bibcode : 2012ApJS..199...29G , doi : 10.1088/0067-0049/199/2/29 , S2CID 118304737 . По логарифму L / L ☉ = −3,77.
- ^ Сто ближайших звездных систем , RECONS, 1 января 2008 г. , получено 8 декабря 2008 г.
- ^ Хольберг, Дж.Б.; и др. (май 2002 г.), «Определение локальной плотности звезд белых карликов», The Astrophysical Journal , 571 (1): 512–518, arXiv : astro-ph/0102120 , Bibcode : 2002ApJ...571..512H , дои : 10.1086/339842 , S2CID 14231823 .
- ^ Jump up to: а б ван Маанен, А. (декабрь 1917 г.), «Две слабые звезды с большим собственным движением», Публикации Тихоокеанского астрономического общества , 29 (172): 258–259, Бибкод : 1917PASP...29..258V , doi : 10.1086/122654 .
- ^ Шацман, Эври (1958), Белые карлики , Издательство Северной Голландии, стр. 2.
- ^ Jump up to: а б Хольберг, Дж. Б. (май 2009 г.), «Открытие существования звезд-белых карликов: с 1862 по 1930 год», Журнал истории астрономии , 40 (2): 137–154, Бибкод : 2009JHA....40.. 137H , дои : 10.1177/002182860904000201 , S2CID 117939625 .
- ^ Сирс, Ф.Х. (1918), «Величины и цвета трех слабых звезд большого собственного движения», Публикации Тихоокеанского астрономического общества , 30 (175): 191–192, Бибкод : 1918PASP...30..191S , дои : 10.1086/122724 .
- ^ ван Маанен, Адриан (1920), «№ 182. Фотографическое определение звездных параллаксов с помощью 60-дюймового рефлектора. Четвертая серия». Материалы обсерватории Маунт-Вилсон , 182 : 1–35, Бибкод : 1920CMWCI.182. ...1В . -ван Маанен назвал звезду «Анон. 1».
- ^ Холберг, Дж. Б. (2005), «Как выродившиеся звезды стали известны как белые карлики», Бюллетень Американского астрономического общества , 37 : 1503, Бибкод : 2005AAS...20720501H .
- ^ Люйтен, Виллем Дж. (1923), «Бюллетень № 344 - Исследование звезд с большими собственными движениями», Бюллетень Ликской обсерватории , 11 : 1–32, Бибкод : 1923LicOB..11....1L , doi : 10.5479/ АДС/нагрудник/1923ЛикОБ.11.1Л . — См. стр. 20.
- ^ Адамс, WS (1925), «Относительное смещение спектральных линий в спутнике Сириуса», The Observatory , 48 (7): 337–342, Бибкод : 1925Obs....48..337A .
- ^ Фаулер, Р.Х. (1926), «О плотной материи», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 87 (2): 114–122, Бибкод : 1926MNRAS..87..114F , doi : 10.1093/mnras/87.2.114 .
- ^ Харман, Питер Майкл; Миттон, Саймон (2002), Cambridge Scientific Minds , Cambridge University Press, стр. 230–232, ISBN 0-521-78612-6 .
- ^ Местел, Л. (1952), «К теории звезд белых карликов. I. Источники энергии белых карликов», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 112 : 583–597, Бибкод : 1952MNRAS.112..583M , дои : 10.1093/mnras/112.6.583 .
- ^ Цукерман, Бенджамин (2015), Дюфур, Патрик; Бержерон, Пьер; Фонтен, Жиль (ред.), «Признание первых наблюдательных свидетельств существования внесолнечной планетной системы», Серия конференций Тихоокеанского астрономического общества , Конференция Тихоокеанского астрономического общества, 493 (19-й Европейский семинар по белым карликам), Астрономическое общество Тихий океан: 291, arXiv : 1410.2575 , Bibcode : 2015ASPC..493..291Z , ISBN 978-1-58381-870-1 .
- ^ Фарихи, Дж. (12 марта 2016 г.), «Околозвездный мусор и загрязнение звезд белых карликов», New Astronomy Reviews , 71 : 9–34, arXiv : 1604.03092 , Bibcode : 2016NewAR..71....9F , doi : 10.1016/j.newar.2016.03.001 , S2CID 118486264 .
- ^ «Астрономическая пластина 1917 года содержит первое в истории свидетельство существования экзопланетной системы» , ScienceDaily , получено 15 апреля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Бёрнем, Роберт (1978), Небесный справочник Бёрнема: путеводитель наблюдателя по Вселенной за пределами Солнечной системы , Дуврские книги, объясняющие науку, том. 3 (2-е изд.), Courier Dover Publications, стр. 1474–1477, ISBN 0-486-23673-0 .
- ^ Сион, Эдвард М.; и др. (июнь 2014 г.), «Белые карлики в пределах 25 пк Солнца: кинематика и спектроскопические подтипы», The Astronomical Journal , 147 (6): 11, arXiv : 1401.4989 , Bibcode : 2014AJ....147..129S , doi : 10.1088/0004-6256/147/6/129 , S2CID 119184859 , 129.
- ^ Сион, Эдвард М.; и др. (декабрь 2009 г.), «Белые карлики в пределах 20 парсеков Солнца: кинематика и статистика», The Astronomical Journal , 138 (6): 1681–1689, arXiv : 0910.1288 , Bibcode : 2009AJ....138.1681S , doi : 10.1088/0004-6256/138/6/1681 , S2CID 119284418 .
- ^ Берли, MR; и др. (май 2008 г.), «Обзор DODO - I. Ограничения на ультрахолодных спутников субзвездной и планетарной массы звезды Ван Маанена (vMa2)», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма , 386 (1): L5 –L9, arXiv : 0801.2917 , Бибкод : 2008MNRAS.386L...5B , номер документа : 10.1111/j.1745-3933.2008.00446.x , S2CID 51811203 .
- ^ Jump up to: а б Фарихи, Джей (март 2011 г.), «Доказательства существования остатков земных планетарных систем у белых карликов», Планетные системы за пределами главной последовательности: материалы Международной конференции , Материалы конференции AIP, том. 1331, стр. 193–210, arXiv : 1010.6067 , Bibcode : 2011AIPC.1331..193F , doi : 10.1063/1.3556201 .
- ^ Jump up to: а б Фарихи, Дж.; и др. (июнь 2010 г.), «Скалистые планетезимали как происхождение металлов в звездах DZ», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 404 (4): 2123–2135, arXiv : 1001.5025 , Bibcode : 2010MNRAS.404.2123F , doi : 10.1111/j.1365-2966.2010.16426.x , S2CID 10102898 .
- ^ Джейкобсон, РА; и др. (Июнь 1992 г.), «Массы Урана и его основных спутников по данным слежения «Вояджера» и данным наземных спутников Урана», The Astronomical Journal , 103 (6): 2068–2078, Бибкод : 1992AJ....103.2068J , дои : 10.1086/116211 .
- ^ Вятт, MC; и др. (Апрель 2014 г.), «Стохастическая аккреция планетезималей на белые карлики: ограничения на массовое распределение аккрецированного материала из-за загрязнения атмосферы», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 439 (4): 3371–3391, arXiv : 1401.6173 , Bibcode : 2014MNRAS.439.3371W , doi : 10.1093/mnras/stu183 , S2CID 118449054 .
- ^ Фарихи, Дж.; и др. (Апрель 2009 г.), «Инфракрасные сигнатуры разрушенных малых планет у белых карликов», The Astrophysical Journal , 694 (2): 805–819, arXiv : 0901.0973 , Bibcode : 2009ApJ...694..805F , doi : 10.1088/0004-637X/694/2/805 , S2CID 14171378 .
- ^ Фарихи, Дж. (май 2005 г.), «Холодные и ультрахолодные белые карлики», The Astronomical Journal , 129 (5): 2382–2385, arXiv : astro-ph/0502134 , Bibcode : 2005AJ....129.2382F , doi : 10.1086/429527 , S2CID 16849900 .
- ^ Бэйлер-Джонс, Калифорния (март 2015 г.), «Близкие контакты звездного типа», Astronomy & Astrophysicals , 575 : 13, arXiv : 1412.3648 , Bibcode : 2015A&A...575A..35B , doi : 10.1051/0004-6361/201425221 , S2CID 59039482 , А35.
- ^ Макаров, Валерий В. (2004), «Субзвездный спутник ван Маанена 2», The Astrophysical Journal Letters , 600 (1): L71–L73, Бибкод : 2004ApJ...600L..71M , doi : 10.1086/381544 .
- ^ Фарихи, Дж.; и др. (июнь 2004 г.), «Наблюдения Ван Маанена 2 в среднем инфракрасном диапазоне: нет субзвездного компаньона», Astrophysical Journal Letters , 608 (2): L109–L112, arXiv : astro-ph/0405245 , Bibcode : 2004ApJ...608L.109F , дои : http://dx.doi.org/10.1086/422502 , S2CID17166073 .
- ^ Фарихи, Дж.; и др. (Июль 2008 г.), «Наблюдения белых карликов с помощью Spitzer IRAC. II. Массивные планетарные и холодные коричневые карлики-компаньоны молодых и старых дегенератов», The Astrophysical Journal , 681 (2): 1470–1483, arXiv : 0804.0237 , Bibcode : 2008ApJ. ..681.1470F , doi : 10.1086/588726 , S2CID 15490630 .
- ^ Кервелла, Пьер; и др. (март 2019 г.), «Звездные и субзвездные спутники близлежащих звезд из Gaia DR2. Двойственность по аномалии собственного движения», Astronomy & Astrophysicals , 623 : 23, arXiv : 1811.08902 , Bibcode : 2019A&A...623A..72K , doi : 10.1051/0004-6361/201834371 , S2CID 119491061 , A72.