Печать

[фок Гюнце]

 Ну, собственно, PSR J1719-143b (в отличие от  PSR J1719-143е) - не карликовая, у нее масса 1,02 массы Юпитера. Да и не вся она  алмазная -  собственно, алмазной является сердцевина массой не более трехсот земных.
Да и алмаз там своеобразный, если разобраться - средняя плотность 23 тонны на кубометр.
Можно ли назвать ее планетой?
На всякий случай напомню, что естественное астрономическое тело, в котором протекают или протекали или же будут протекать термоядерные реакции вообще-то является звездой. В данном случае налицо остаток белого карлика, некогда - активной звезды.

[Colombo]

Да и алмаз там своеобразный, если разобраться - средняя плотность 23 тонны на кубометр.
Можно ли назвать ее планетой?

Можно ли назвать ее алмазной, что важнее. Промыслового значения, очевидно, не имеет.

[фок Гюнце]

Да и алмаз там своеобразный, если разобраться - средняя плотность 23 тонны на кубометр.
Можно ли назвать ее планетой?

Можно ли назвать ее алмазной, что важнее. Промыслового значения, очевидно, не имеет.

...как в известный день сказала известная лиса, рассматривая известный виноград....

[фок Гюнце]

Самая старая.

Я как-то упоминал, что самой старой из известных планет является Methuselah (Мафусаил) - PSR B1620-26 b, газовый гигант массой в 2,5 масс Юпитера, обращающийся вокруг нейтронной звезды PSR B1620-26 А и древнего белого карлика PSR B1620-26 В в шаровом звездном скоплении М4, удаленный от нас на 12400 световых лет и имеющий возраст 12,7 миллиарда лет.
Планета, кстати, может оказаться кое-чем интересна для тех, кто читал астрономические приложения к "Отблескам Этерны".

Эта планета имела удивительно бурную историю, которую расшифровывали изощренными детективными методами.
Она образовалась в неподходящее время в неподходящем месте - в шаровом звездном скоплении в первые времена его формирования при огромной пространственной плотности зведообразования в окружающей среде со всеми прелестями этого процесса. Похоже, что ей вообще повезло с рождением - звезды шаровых скоплений являются преимущественно звездами второго поколения и имеют очень низкую металличность, что делает очень маловероятным появление у них газовых гигантов или консолидированных планет - но где-то рядом с местом ее образования незадолго до ее рождения образовалась очень массивная звезда, которая прожила недолго, взорвалась сверхновой и ее взрыв обогатил протопланетное облако - зародыш будущего Мафусаила - металлами, сделав возможным рождение юной планеты (металличность ее родительской звезды в 20 раз ниже солнечной, что для звезд такого возраста в шаровых скоплениях достаточно много).

Родительская звезда Мафусаила была звездой позднего класса G, во многом подобная Солнцу, но несколько меньшая по массе. В течение миллиардов лет она мирно жила в своем скоплении, пока более миллиарда лет назад не встретилась со столь же старой двойной системой, главным компонентом которой была нейтронная звезда, оставшаяся после древней вспышки сверхновой. Встреча сопровождалась неожиданными последствиями - в результате гравитационного взаимодействия нейтронная звезда захватила родительскую звезду Мафусаила вместе с самой планетой, но потеряла свой собственный спутник. И теперь Мафусаил оказался вращающимся сразу вокруг двух звезд - нейтронной и своей родительской.

Приключения системы на этом не закончились. Родительская звезда PSR B1620-26 В была уже немолодой и вскоре перешла в стадию красного гиганта. Ее вещество начало перетекать на нейтронную звезду, передавая ей дополнительный момент импульса и раскручивая ее вновь до скоростей, которые она имела за миллиарды лет до этого, а потом, менее полумиллиарда лет назад, оболочка PSR B1620-26 В была сброшена полностью, и она стала белым карликом. Система приобрела нынешнюю конфигурацию.

Условия на планете очень интересны.

Мафусаил обращается вокруг пары своих звезд на расстоянии 23 астрономических единиц. Бывший родитель PSR B1620-26 В в небе планеты имеет при таком расстоянии вид яркой звезды и яркость, в полтора раза превосходящую яркость полной Луны, и вместе с излучением окрестных звезд нагревает Мафусаил до 110 градусов Кельвина. Казалось бы, небо планеты должно быть погружено в вечный полумрак - но все не так просто, потому что есть второй, больший компонент системы, пульсар, старый аккретор PSR B1620-26 А.

Сам по себе, имея диаметр в два десятка километров, он с Мафусаила практически не виден. Но орбита Мафусаила два раза в течение периода обращения (около 50 лет) проходит над его магнитными полюсами. Как известно, при аккреции вещества на пульсар в районе его магнитных полюсов рождается мощное рентгеновское излучение, сопровождаемое потоком релятивистских частиц. И когда Мафусаил пересекает этот достаточно узкий луч, он нагревается во много раз, а атмосфера, скорее всего, загорается ослепительным призрачным розовым сиянием, удивительно контрастирующим с ее обычным метановым темно-голубым цветом, каким мы можем любоваться у Нептуна.

[Gileann]

О Леворукий, как поэтично! У меня аж дух захватило!

[Colombo]

О Леворукий, как поэтично! У меня аж дух захватило!

Не то слово. Но в результате такого нагрева Мафусаил должен каждые 25 лет получать хороший реактивный пинок. Сияние сиянием, но почему его еще не снесло с орбиты?

[Gileann]

О Леворукий, как поэтично! У меня аж дух захватило!

Не то слово. Но в результате такого нагрева Мафусаил должен каждые 25 лет получать хороший реактивный пинок. Сияние сиянием, но почему его еще не снесло с орбиты?

Ох, массаракш, массаракш и еще сорок раз по разу массаракш!
Я преклоняюсь перед долготерпением миссис Коломбо! Ему тут музыку, а он ее руками! Алгеброй!
Почему, почему... Это же сложная система весьма необычной двойной звезды. Что-то чего-то номпенсирует, потом балансирует, и наконец стабилизирует. Неужели не ясно?!

[фок Гюнце]

/*Подумав*/ нет, хорошего пинка не получит. Плохой пинок получит. С его массой ему такие нагревы - как слону дробинка.
Особенно, если вспомнить, что все это удовольствие длится недолго.

Реактивные силы при нагреве поднимают орбиту любого тела - и кого они хоть раз подняли? Тем более, если под джет он попадает всего восемь раз за один Круг?

[фок Гюнце]

Мудрость веков

"Я по мере моих сил буду указывать, а тот, кто может, пусть выслушает, каким образом усваивается благочестие. Пожалуй, придется услышать нечто не совсем обычное. Ведь мы сказали бы, что наука, о которой идет речь, – чего никогда не предположил бы человек, не сведущий в этом деле, – называется астрономией. Вам неведомо, что величайшим мудрецом по необходимости должен быть именно истинный астроном" (Платон, "Послезаконие")
 

[Хель]

Стыковка модуля "Наука" с МКС:
https://youtu.be/czVgftR2HZA

[фок Гюнце]

Там мирно уживаются четыре собаки, лисичка и волк, обитают четыре рыбки и уйма птичек (тукан, орел, журавль, лебедь, ворон, голубь, райская птица, павлин),  рядом покоятся часы, телескоп, микроскоп и компас. А некоторые удивляются, почему оттуда выгнали кошку...

[фок Гюнце]

Есть на свете такое полезное занятие - разработка альтернативных моделей Вселенной. Сиречь, свойства существующей Вселенной слегка изменяются - и теоретически исследуется, к чему это могло бы привести.
И в связи с этим, очень поучительны космологические модели Вселенной с майорановской темной материей (у которой частицы тождественны античастицам) и сохранением комбинированной четности.

Представляете себе такую Вселенную? Нет? Тогда сейчас я про нее расскажу.

Итак, начинается Большой взрыв. В первые мгновения все идет как в нашей Вселенной - а затем начинается рождение частиц. Рождаются барионы (собственно, частицы видимой материи) - и... И все рожденные частицы аннигилируют с античастицами (напомню, в нашей Вселенной комбинированная четность слабо нарушена, в результате чего античастиц оказалось меньше, чем частиц, на миллиардные доли - и вот это ничтожное количество и составило всю барионную материю нынешней Вселенной).

И вот он, результат. Вселенная есть - а из-за отсутствия этой слабой асимметрии барионной материи в ней нет. Протонов нет, нейтронов нет, электронов нет. Вселенная состоит только из темной материи и фотонов. И даже фотонов в ней столько же, сколько в нашей (точнее, чуть-чуть больше - ведь у нас во Вселенной нынешнее количество барионов составляет те самые миллиардные доли от количества фотонов, и аннигиляция небольшого остатка барионов, пережившего барионную эру благодаря слабому нарушению комбинированной четности, ничего, по сути не прибавит).

И знаете, что интересно? С космологической точки зрения во Вселенной практически ничего не изменится. Так же исправно возникнет крупномасштабная структура (с очень небольшими изменениями в эволюции пространственного распределения ее плотности), так же исправно появятся галактики, их скопления, сверхскопления и гиперскопления, так же галактики будут взаимодействовать друг с другом, тоже будут мерджинги и харассмент больших галактик по отношению к их спутникам... только вот заметить это все можно будет лишь по гравитационному взаимодействию. Ибо никакой видимой материи, никаких звезд и газа в этой Вселенной не будет. И при этом все привычные структуры не будут сильно отличаться от тех, что есть в нашем мире - ведь видимая материя составляет в среднем менее двадцати процентов их массы.
И даже реликтовое излучение в этой Вселенной почти не изменится по сравнению с нашим - его плотность возрастет всего лишь на те миллиардные доли не аннигилировавшей в нашем мире барионной материи.
Да еще наблюдать происходящее будет некому.

Впрочем, наблюдаемые мелкие отличия (кроме отсутствия видимой материи) в такой Вселенной все же будут.
Самое заметное - несколько менее "расплывшимися" и более тонкими и резко отграниченными от войдов были бы их стенки - гиперскопления. Причина в том, что эволюция крупномасштабной структуры началась бы тогда же, когда началась в нашей Вселенной. Но в течение трехсот тысяч лет, начиная с момента примерно 75 тысяч лет с момента Большого взрыва и заканчивая моментом первичной рекомбинации (момент, когда видимая материя остыла и стала прозрачной для излучения; момент рождения реликтового излучения) в нашей Вселенной барионная материя сохраняла почти равномерную плотность - ее уплотнению препятствовало излучение - а значит, ее гравитация несколько замедляла сжатие темной материи. И после рекомбинации видимая материя оставалась более диффузной, чем темная, опять же притормаживая развитие крупномасштабной структуры. А во Вселенной без барионной материи процесс конденсации крупномасштабной структуры протекал бы без помех и, значит, более интенсивно.
Из прочих мелочей - несколько большая плотность скоплений галактик, чуть большая доля компактных скоплений галактик; чуть меньше мельчайших галактик; чуть больше карликовых галактик "среднего" размера.
Собственно, все эти отличия были бы не слишком заметны - не только структура Вселенной принципиально бы не изменилась, но даже и бросающихся в глаза отличий, не требующих кропотливого изучения и анализа, не появилось бы.

Интереснее другое - то, что вариации свойств темной материи привели бы к более заметным изменениям Вселенной.

Ну, к примеру. Анализ темпа звездообразования в конце первого миллиарда лет после рождения Вселенной показал, что средняя температура частиц темной материи за полмиллиарда лет до этого не превышала 3 кЭв - все же она холодная.

А вот была бы она повыше в пару раз (то есть, будь составляющие ее частицы менее массивными):
- распределение плотности во Вселенной оказалось бы более равномерным - крупномасштабная структура оказалось бы более диффузной, "размытой". И это размывание бы существенно превосходило то, которым мы обязано наличию барионной материи;
- доля галактик малой массы (полная масса порядка миллиардов солнечных и менее) снизилась бы существенно сильнее, чем в рассмотренной Вселенной без барионной материи;
- раннее первичное звездообразование оказалось бы более "диффузным" - плотность пространственного распределения первых звезд Вселенной была бы существенно более низкой. Да и темп звездообразования в ранней Вселенной снизился бы достаточно заметно;
- возросла бы, соответственно, доля темных галактик (с малой долей барионной материи в общей массе галактики) после реионизации.

Так что не будем пыжиться и преувеличивать собственную значимость: все мы (сиречь, структуры из протонов с электронами  - вирусы, котики, люди, планеты, звезды, газопылевые облака и прочие им и нам подобные) во Вселенной значим очень мало.

[фок Гюнце]

Между прочим, или немного об истории

Вопреки тому, что обычно представляют, рождение Вселенной и первые годы ее жизни протекали в кромешной тьме, хотя и при колоссальных давлениях и температурах. И темной Вселенная была именно из-за колоссальных температур.
В первые полторы минуты жизни Вселенной ее температура была столь высока, что в ней электромагнитное излучение существовало только в виде гамма-квантов. Потом в течение следующей полутысячи лет из-за остывания Вселенной преимущественно образовывалось рентгеновское излучение, дальше в течение пятидесяти тысяч лет - ультрафиолетовое все возраставших длин волн (и уменьшавшихся энергий).
И только спустя примерно пятьдесят тысяч лет после Большого взрыва, когда Вселенная достаточно остыла, она вспыхнула ослепительным голубым светом. Постепенно по мере расширения и остывания Вселенной он становился белым (собственно, зеленым) желтым, потом оранжевым...
К моменту рекомбинации, спустя 380 тысяч лет после рождения Вселенной, когда Вселенная стала прозрачной, наконец-то вырвавшиеся на свободу и пустившиеся в бесконечное странствие фотоны реликтового излучения были уже оранжево-красными. А спустя примерно пять миллионов лет во Вселенной вновь настала беспросветная тьма - фотоны реликтового излучения стали инфракрасными, невидимыми глазу.

После этого первый луч света озарил Вселенную лишь спустя десятки миллионов лет, возвестив рождение первой звезды нашего мира.

[фок Гюнце]

И кое-что о странностях размеров и плотностей.

У любого нормального тела с ростом радиуса растет масса. Ну, а с ростом массы, соответственно растет радиус.
И масса тела пропорциональна третьей степени радиуса.
А вот белые карлики обладают интересным свойством - с ростом их массы их размер уменьшается
(Что такое белый карлик, мы помним: это - последняя стадия жизни звезды нормальной массы (до 8 - 10 масс Солнца), не взрывающейся сверхновой. кое-что о них - здесь: http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77142#msg77142, проще говоря, белый карлик - это то, что остается от звезды в конце ее активной жизни, когда она сбрасывает оболочку, горячая плотная "сердцевина", состоящая из гелия и, обычно, наработанных в процессе эволюции звезды металлов, в которой уже не идут термоядерные реакции. Далее, если ничего не случится, в течение миллиардов лет она остывает, постепенно превращаясь в "черного карлика" (впрочем, за время существования Вселенной ни один белый карлик так сильно остыть не успел).
 
И вот оказывается, что белым карликам свойственна интересная особенность: с ростом их массы их размер уменьшается.
График зависимости радиуса белого карлика от массы приведен на рисунке (синий - без учета релятивистских эффектов, зеленый - реальный, с их учетом).

По вертикальной оси приведен радиус белого карлика в километрах и в скобках - отношение его радиуса к солнечному, по горизонтальной - отношение массы белого карлика к массе Солнца.
Видно, что с ростом массы белого карлика от двадцати до ста процентов массы Солнца, его диаметр падает от 2% до 0,75% солнечного.
Если масса белого карлика достигает предела Чандрасекара, давление в нем уже не может скомпенсировать тяготение, и он коллапсирует в нейтронную звезду (вертикальная линия). Именно поэтому если на белый карлик что-то постоянно ронять (обычно речь идет об аккреции на него газа, таскаемого с поверхности компаньона или теряемого компаньоном в двойных и кратных системах), рано или поздно может происходить взрыв сверхновой типа Ia (http://forum.kamsha.ru/index.php?topic=101.msg77146#msg77146).

Интересно также обстоит дело с условной плотностью черных дыр (которая определяется как отношение массы черной дыры к объему в пространстве, вырезаемому ее горизонтом событий).
Гравитационный радиус черной дыры (радиус Шварцшильда), то есть, радиус ее горизонта событий, от которого никогда нельзя покинуть черную дыру и, достигнув которого, любое тело необратимо в нее проваливается, прямо пропорционален ее массе (в то время, как у "нормальных" тел, как мы помним, масса пропорциональна третьей степени радиуса).
Объем же горизонта событий, как и положено, пропорционален третьей степени радиуса, а значит, кубу массы.
То есть, объем черной дыры растет пропорционально третьей степени ее массы.

Отсюда кажущийся парадокс - с ростом массы черной дыры ее условная плотность падает. Пропорционально квадрату массы.
Если, например, "нормальная" черная дыра массой, в три раза большей солнечной, имеет условную плотность, сравнимую с плотностью атомного ядра, то условная плотность сверхмассивной черной дыры массой в миллиард солнечных масс оказывается в пятьдесят раз меньшей плотности воды - двадцать килограмм на кубометр. А условная плотность крупнейшей известной нам черной дыры существенно меньше плотности воздуха.

[фок Гюнце]

Кстати, о температуре белых карликов


Как мы помним, Сириус - двойная система, состоящая из активной звезды массой в две солнечных, диаметром 1,7 солнечных и светимостью в 25,4 солнечных и белого карлика массой, примерно равной солнечной, диаметром почти с Землю и светимостью в 2,6% солнечной.

Вот как она выглядит в оптике:

Главный компонент налицо - а попробуйте найти на фотографии белый карлик.

А теперь посмотрите на рентгеновскую фотографию системы Сириуса.

Не перепутайте. Более яркий компонент - это и есть белый карлик. Его температура около 25200 градусов, и в рентгене он светит куда сильнее своего главного компонента, температура которого - всего лишь около десяти тысяч градусов.

А вообще, "свеженький" белый карлик вполне может иметь температуру в 250 и даже более тысяч градусов.