60-секундни Astro News: Бели джуджета и горещи юпитери

Тази седмица в новини за астрономията космическите телескопи ни показаха, че белите джуджета кристализират в своите ядра, а облачното нощно небе е универсално сред горещите юпитери.

Кристални ядра на бели джуджета

Белите джуджета са приблизително земните звездни сандри, които остават след като червен гигант хвърля външните си слоеве в планетарна мъглявина. Нашето Слънце ще се сблъска с тази съдба след 5 милиарда години, но все още имаме много да научим как изглежда тази съдба.

Тази концепция на художника показва бяло джудже в процеса на втвърдяване.
Университетът на Уоруик / Марк Гарлик

Когато Гая разкри точни разстояния и по този начин светимост за 1, 7 милиарда звезди през миналата година, тя също така измерва тези свойства за 200 000 бели джуджета хилядократно увеличение в сравнение с предходното.

Сега резултатите, базирани на данни от Gaia и появяващи се на 10 януари Nature, показват, че хиляди бели джуджета се превръщат в кристали в своите ядра. (Въз основа на тези открития, Слънцето ще кристализира и след около 10 милиарда години.)

Доказателството за тази промяна идва от диаграма, която очертава величината (мярка за светене) спрямо цвета (прокси за температура). Пиер-Емануел Тремблей (Университетът на Уоруик, Обединеното кралство) и колегите му поставиха 15 000 бели джуджета в рамките на 300 светлинни години от Слънцето на тази диаграма, установявайки, че те попадат точно там, където са предвидили някои еволюционни модели.

Тези модели предполагат, че при определена температура ядрата на бялото джудже трябва да преживеят фазов преход. Белите джуджета вече са доста екзотични те опаковат толкова много материя в толкова малко пространство, че атомните ядра се събират заедно във вид на течност. Междувременно електроните стават несвързани и образуват един вид газообразна мъгла. Фазовият преход се случва, когато бялото джудже се охлади под 10 милиона градуса (и това отнема известно време): течността на ядрата се втвърдява. Освен това, ядрата отделят топлина, докато се установят в подредена структура, точно както замръзващата вода освобождава енергия, тъй като тя нарежда молекулите си. Така кристализиращото ядро ​​всъщност забавя цялостното охлаждане на бялото джудже. След като сърцевината е напълно твърда, охлаждането се възобновява.

Прочетете повече в прессъобщението на Университета на Уорик.

Всички горещи юпитери имат нощни облаци

Концепцията на художника за горещ Юпитер, обикалящ около орбита на слънце.
Хейвън Гигуер / Нику Мадхусудхан

Ново проучване на KELT-1b, кафяво джудже, 27 пъти по-голямо от масата на Юпитер, което обикаля звездата му само за един ден, има изненадващи последици за горещите юпитери: универсално мътно нощно небе.

Томас Бийти (Университет в Аризона) и колегите му използваха космическия телескоп Спицър, за да наблюдават кафявото джудже, докато обикаляше около него. Докато минаваше пред звездата, а след това зад нея (два пъти), инфрачервените изображения на Спицер разкриват температурата на дневно и нощно крайбрежие. Кафявото джудже е по-масивно от горещите юпитери, но приблизително със същия размер, така че Бийти очакваше, че нощната нощ трябва да излъчва топлина по-бавно. Резултатът би бил по-малка разлика в температурата между деня и нощта, отколкото се наблюдава в горещите юпиери, където разликите могат да бъдат толкова големи, колкото хиляди градуси.

Вместо това, Бийти обяви тази седмица на срещата на Американското астрономическо общество в Сиатъл, температурите на KELT-1b съвпадат точно с горещата тенденция на Юпитер, показвайки голяма температурна разлика между ден и нощ. Освен това, нощната му температура е приблизително същата като при повечето горещи юпитери: 1000 градуса.

Как могат светове с различни маси и разстояния от техните звезди да имат една и съща нощна температура? Бийти предполага, че ясните дни и облачните нощи са отговорът. Освен това температурната разлика в KELT-1b е рязка, което предполага, че преходът се случва бързо: облаците се образуват веднага привечер и изгарят сутрин.

Обърнете внимание, че KELT-1b и горещите юпитери като цяло са доста извън нашия опит в Слънчевата система. Юпитер, например, има облаци през целия път надолу. Как ще изглежда, ако беше ясно? "Бихте имали облаци, които идват от нощта, а денят ще бъде мъгляв и син от разсейването на Рейли", обясни Бийти по време на пресконференцията. Нощните облаци също биха били различни. Извънземните светове са толкова горещи, че облаците им биха могли да бъдат направени от силикатни пари или евентуално от манган.

Прочетете повече в документацията на Beatty и колеги, достъпна в arXiv.