Ван Маанен 2 - Van Maanen 2

Ван Маанен 2
Данные наблюдений
Эпоха J2000.0       Равноденствие J2000.0 (ICRS )
СозвездиеРыбы
Произношение/væпˈмʌпəпz/)[1]
Прямое восхождение00час 49м 09.89841s[2]
Склонение+05° 23′ 18.9931″[2]
Видимая величина  (V)12.374[3]
Характеристики
Спектральный типDZ8[4]
U − B индекс цвета0.064[3]
B − V индекс цвета0.546[3]
V − R индекс цвета0.268[3]
R − I индекс цвета0.4[5]
Астрометрия
Радиальная скорость (Рv)–38[6] км / с
Правильное движение (μ) РА: +1,231.325[2] мас /год
Декабрь: −2711.830[2] мас /год
Параллакс (π)231.7375 ± 0.0380[2] мас
Расстояние14.074 ± 0.002 лы
(4.3152 ± 0.0007 ПК )
Абсолютная величина  (MV)14.23±0.05[3]
подробности[7]
Масса0.67±0.01 M☉
Радиус0.011±0.001[8][требуется проверка ] р☉
Яркость0.00016 L☉
Поверхностная гравитация (журналг)8.16±0.01 cgs
Температура6,110±144 K
Возраст3.13[9] Гыр
Прочие обозначения
Звезда ван Маанена, ван Маанен 2, vMa2, BD +18°2165, ГДж  35, Бедра  3829, г 001-027, LFT  76, LHS  7, LTT  10292, WD  0046+051, Волк  28[5]
Ссылки на базы данных
SIMBADданные

Ван Маанен 2, или Звезда ван Маанена, является ближайшим известным одиночным белый Гном в солнечную систему. Это плотный, компактный звездный остаток больше не генерирует энергию и эквивалентен примерно 68% массы Солнца, но только 1% его радиуса.[8] Находясь на расстоянии 14,1 светового года, это третья по величине звезда своего типа после Сириус Б и Процион Б, в этой последовательности.[10][11] Открыт в 1917 году голландско-американским астрономом. Адриан ван Маанен,[12] Ван Маанен 2 был третьим идентифицированным белым карликом после 40 Эридани Б и Сириус B, и первый единственный пример.[13]

История наблюдений

В поисках товарища по большому-собственное движение звезда Лаланд 1299, в 1917 г. голландско-американский астроном Адриан ван Маанен открыл эту звезду с еще большим собственным движением через несколько угловые минуты на северо-восток. Он оценил годовое собственное движение последнего как 3угловые секунды. Эта звезда была запечатлена на пластине, сделанной 11 ноября 1896 г. Carte du Ciel Каталог Тулузы и он показал видимую звездную величину 12,3. Первоначальная спектральная классификация была типа F0,[12] и изначально он был известен как «звезда F Ван Маанена».[14]

В 1918 году американский астроном Фредерик Сирс получил уточненную визуальную величину 12,34, но расстояние до звезды осталось неизвестным.[15] Два года спустя ван Маанен опубликовал параллакс оценка 0,246 ″, что дает абсолютную величину +14,8. Это сделало ее самой слабой звездой F-типа, известной в то время.[16] В 1923 году голландско-американский астроном Виллем Луйтен опубликовал исследование звезд с большими собственными движениями, в котором он определил то, что он назвал «звездой ван Маанена», как одну из трех известных белые карлики, термин, который он придумал.[17] Это звезды, которые имеют необычно низкую для своей спектральный класс, лежащий значительно ниже главная последовательность на Диаграмма Герцшпрунга – Рассела зависимости температуры звезды от светимости.[18]

Высокая массовая плотность белых карликов была продемонстрирована в 1925 году американским астрономом. Уолтер Адамс когда он измерил гравитационное красное смещение из Сириус Б как 21 км / с.[19] В 1926 году британский астрофизик Ральф Фаулер использовал новую теорию квантовая механика чтобы показать, что эти звезды поддерживаются электронный газ в дегенеративное состояние.[20][21] Британский астрофизик Леон Местель продемонстрировали в 1952 году, что энергия, которую они излучают, - это тепло, оставшееся от минувшего термоядерная реакция. Он показал, что последнее больше не встречается внутри белого карлика, и рассчитал внутреннюю температуру ван Маанена 2 как 6 × 106 K. Он дал предварительную оценку возраста 1011/А лет, где А это среднее атомный вес ядер в звезде.[22]

В 2016 году было обнаружено, что спектрографическая пластинка звезды, сделанная в 1917 году, свидетельствует - самое раннее из известных - о планетном веществе за пределами Земли. Солнечная система,[23][24][25], в виде линий поглощения кальция, которые указывают на присутствие планетарного материала, загрязняющего звездную атмосферу.

Характеристики

Звезда Ван Маанена (верхнее правое темное пятно)
Иллюстрация белого карлика

Ван Маанен 2 - 14,1 световых лет (4.3 парсек ) от Солнца в созвездии Рыбы, примерно в 2 ° южнее звезды Дельта Писциум,[26] с относительно высоким правильное движение 2,978 ″ ежегодно по позиционный угол 155,538 °.[27] Он ближе к Солнцу, чем любой другой одинокий белый карлик. Он слишком тусклый, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.[26] Как и другие белые карлики, это очень плотная звезда: ее масса оценивается примерно в 67% от массы. Солнце,[7] но у него только 1% Радиус Солнца.[8] В внешняя атмосфера имеет температуру примерно 6,110K,[7] что относительно круто для белого карлика. Поскольку все белые карлики со временем постоянно излучают свое тепло, эту температуру можно использовать для оценки их возраста, который, как считается, составляет около 3 миллиардов лет.[9]

Прародитель этого белого карлика имел массу около 2,6 солнечной массы 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 красный гигант который достиг максимального радиуса в 1000 раз больше текущего радиуса Солнца, или около 4,6астрономические единицы. Любые планеты, вращающиеся в пределах этого радиуса, были бы поглощены звездой.[28]

В звездная классификация Van Maanen 2 - это DZ8, где префикс DZ означает значительное присутствие в его составе элементов тяжелее гелия. спектр - что называют астрономы металлы. Действительно, эта звезда является прототипом (прототипом на практике) белых карликов DZ8. Физические модели белых карликов, используемые сегодняшними астрофизиками, показывают, что элементы с массой больше гелия будут тонуть, все равно, ниже фотосфера, оставляя водород и гелий видимыми в спектре; для появления здесь более тяжелых элементов требуется внешний источник. Вряд ли они были получены из межзвездная среда. Вместо этого поверхность звезды, вероятно, была усыпана околозвездным материалом, например, из остатков одного или нескольких скалистых образований. планеты земной группы.[29]

Общая масса металлов в атмосфере Ван Маанена 2 оценивается примерно в 1021 г - примерно такой же массы, как большая луна, такая как Ариэль.[30] Эти загрязнители будут глубже погружаться в атмосферу в масштабе времени около трех миллионов лет, что означает, что материал пополняется со скоростью 107 г / с. Эти материалы могли образоваться в виде множества планетезимали меньше, чем около 84 км, сталкиваясь со звездой.[31]

Белые карлики со спектром, указывающим на высокий уровень загрязнения фотосферы металлами, часто имеют околозвездный диск. В случае ван Маанена 2 наблюдения на длине волны 24мкм не показывать избыток инфракрасного излучения это могло быть произведено пыльным диском. Вместо этого наблюдается заметный дефицит. Прогнозируемый поток на 24 мкм составляет 0,23 мJy, а измеренное значение 0,11 ± 0,03 мЯн. Этот дефицит можно объяснить поглощением в атмосфере звезды, вызванным столкновениями,[32] как это видно на некоторых белых карликах с температурой ниже 4000 К в результате столкновений между молекулами водорода или между молекулами водорода и гелием.[33]

На основании космическая скорость из этой звезды он сделал перигелий 15 070 лет назад, поскольку тогда он находился на расстоянии 3,1 лет (0,95 пк) от Солнца.[34]

Возможный компаньон

Возможность подзвездный компаньон остается неуверенным. По состоянию на 2004 год одна газета сообщала об обнаружении этого,[35] и один обесценил это.[36] По состоянию на 2008 г. наблюдения с Космический телескоп Спитцера похоже, исключают любых спутников в пределах 1200AU звезды, у которой четыре Массы Юпитера или выше.[37]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Дикинсон, Дэвид (17 декабря 2012 г.). "Astro-Challenge: Охота за звездой Ван Маанена". Astro Guyz.
  2. ^ а б c d е Brown, A.G.A .; и другие. (Коллаборация Gaia) (август 2018 г.). "Гайя Выпуск данных 2: сводка содержания и свойств опроса ". Астрономия и астрофизика. 616. А1. arXiv:1804.09365. Bibcode:2018A & A ... 616A ... 1G. Дои:10.1051/0004-6361/201833051. Запись Gaia DR2 для этого источника в VizieR.
  3. ^ а б c d е Koen, C .; и другие. (Апрель 2010 г.), «УБВ (РИ)C Наблюдения JHK близких звезд, выбранных Hipparcos ", Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 403 (4): 1949–1968, Bibcode:2010МНРАС.403.1949К, Дои:10.1111 / j.1365-2966.2009.16182.x
  4. ^ McCook, G.P .; Сион, Э. М. (август 2006 г.), «Спектроскопически идентифицированные белые карлики», Онлайн-каталог данных VizieR, Bibcode:2006yCat.3235 .... 0M, получено 2010-12-04 Онлайн-каталог данных VizieR: III / 235B
  5. ^ а б "Звезда Ван Маанена", База данных астрономических объектов SIMBAD, Центр астрономических исследований Донна в Страсбурге, получено 2008-12-08
  6. ^ Aannestad, Per A .; и другие. (Март 1993 г.), "Холодные белые карлики с металлическими линиями, лучевые скорости и межзвездная аккреция", Астрономический журнал, 105 (3): 1033–1044, Bibcode:1993AJ .... 105.1033A, Дои:10.1086/116491.
  7. ^ а б c Лимож, М. -М .; и другие. (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, 19.
  8. ^ а б c Giammichele, N .; Bergeron, P .; Дюфур П. (апрель 2012 г.), «Знай свое окружение: подробный модельный анализ атмосферы близлежащих белых карликов», Приложение к астрофизическому журналу, 199 (2): 29, arXiv:1202.5581, Bibcode:2012ApJS..199 ... 29G, Дои:10.1088/0067-0049/199/2/29. На основе журналаL/L☉ = −3.77.
  9. ^ а б Сион, Эдвард М .; и другие. (Декабрь 2009 г.), «Белые карлики в пределах 20 парсеков от Солнца: кинематика и статистика», Астрономический журнал, 138 (6): 1681–1689, arXiv:0910.1288, Bibcode:2009AJ .... 138.1681S, Дои:10.1088/0004-6256/138/6/1681
  10. ^ Сотня ближайших звездных систем, РЕКОНС, 2008-01-01, получено 2008-12-08
  11. ^ Holberg, J. B .; Освальт, Терри Д.; Сион, Э. М. (май 2002 г.), "Определение локальной плотности белых карликов", Астрофизический журнал, 571 (1): 512–518, arXiv:Astro-ph / 0102120, Bibcode:2002ApJ ... 571..512H, Дои:10.1086/339842
  12. ^ а б ван Маанен, А. (декабрь 1917 г.), "Две слабые звезды с большим собственным движением", Публикации Тихоокеанского астрономического общества, 29 (172): 258–259, Bibcode:1917PASP ... 29..258В, Дои:10.1086/122654
  13. ^ Шацман, Эври (1958), Белые карлики, Издательство Северной Голландии, стр. 2
  14. ^ Холберг, Дж. Б. (май 2009 г.), «Открытие существования белых карликов: с 1862 по 1930 г.», Журнал истории астрономии, 40 (2): 137–154, Bibcode:2009JHA .... 40..137H, Дои:10.1177/002182860904000201.
  15. ^ Серес, Ф. Х. (1918), "Величины и цвета трех слабых звезд большого собственного движения", Публикации Тихоокеанского астрономического общества, 30 (175): 191–192, Bibcode:1918PASP ... 30..191S, Дои:10.1086/122724
  16. ^ ван Маанен, Адриан (1920), «№ 182. Фотографическое определение звездных параллаксов с помощью 60-дюймового рефлектора. Четвертая серия.», Взносы обсерватории Маунт Вильсон, 182: 1–35, Bibcode:1920CMWCI.182 .... 1 В- Ван Маанен идентифицировал звезду как «Анон. 1».
  17. ^ Холберг, Дж. Б. (2005), «Как вырожденные звезды стали известны как белые карлики», Бюллетень Американского астрономического общества, 37: 1503, Bibcode:2005AAS ... 20720501H
  18. ^ Лютен, Виллем Дж. (1923), "Бюллетень № 344 - Исследование звезд с большими собственными движениями", Бюллетень обсерватории Лик, 11: 1–32, Bibcode:1923LicOB..11 .... 1л, Дои:10.5479 / ADS / bib / 1923LicOB.11.1L—См. Стр. 20.
  19. ^ Адамс, В. С. (1925), "Относительное смещение спектральных линий в спутнике Сириуса", Обсерватория, 48: 337–342, Bibcode:1925 Обс .... 48..337А, ЧВК  1086032
  20. ^ Фаулер, Р. Х. (1926), "О плотной материи", Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 87 (2): 114–122, Bibcode:1926МНРАС..87..114Ф, Дои:10.1093 / mnras / 87.2.114
  21. ^ Харман, Питер Майкл; Миттон, Саймон (2002), Cambridge Scientific Minds, Cambridge University Press, стр. 230–232, ISBN  0-521-78612-6
  22. ^ Местель, Л. (1952), "К теории белых карликов. I. Источники энергии белых карликов", Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 112: 583–597, Bibcode:1952МНРАС.112..583М, Дои:10.1093 / минрас / 112.6.583
  23. ^ Цукерман, Бенджамин (2015). Дюфур, Патрик; Бержерон, Пьер; Фонтен, Жиль (ред.). «Признание первых наблюдательных свидетельств существования внесолнечной планетной системы». Астрономическое общество серии тихоокеанских конференций. Астрономическое общество Тихоокеанской конференции. Астрономическое общество Тихого океана. 493 (19-й Европейский семинар по белым карликам): 291. ISBN  978-1-58381-870-1.
  24. ^ Фарихи, Дж. (12 марта 2016 г.). «Околозвездный мусор и загрязнение у белых карликов». Новые обзоры астрономии. 71: 9–34. arXiv:1604.03092. Bibcode:2016NewAR..71 .... 9F. Дои:10.1016 / j.newar.2016.03.001.
  25. ^ «Астрономическая пластина 1917 года имеет первое свидетельство экзопланетной системы». ScienceDaily. Получено 2016-04-15.
  26. ^ а б Бернхэм, Роберт (1978), Небесный справочник Бёрнхема: путеводитель по Вселенной за пределами солнечной системы, Дуврские книги, объясняющие науку, 3 (2-е изд.), Courier Dover Publications, стр. 1474–1477, ISBN  0-486-23673-0
  27. ^ Сион, Эдвард М .; и другие. (Июнь 2014 г.), «Белые карлики в пределах 25 пк от Солнца: кинематика и спектроскопические подтипы», Астрономический журнал, 147 (6): 11, arXiv:1401.4989, Bibcode:2014AJ .... 147..129S, Дои:10.1088/0004-6256/147/6/129, 129.
  28. ^ Burleigh, M. R .; и другие. (Май 2008 г.), «Обзор 'DODO' - I. Ограничения на сверххолодные субзвездные и планетарные компаньоны звезды ван Маанена (vMa2)», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма, 386 (1): L5 – L9, arXiv:0801.2917, Bibcode:2008МНРАС.386Л ... 5Б, Дои:10.1111 / j.1745-3933.2008.00446.x
  29. ^ Farihi, J .; и другие. (Июнь 2010 г.), «Скалистые планетезимали как происхождение металлов в звездах DZ», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 404 (4): 2123–2135, arXiv:1001.5025, Bibcode:2010МНРАС.404.2123Ф, Дои:10.1111 / j.1365-2966.2010.16426.x
  30. ^ Jacobson, R.A .; и другие. (Июнь 1992 г.), "Масса Урана и его основных спутников по данным слежения" Вояджер "и наземным спутникам Урана", Астрономический журнал, 103 (6): 2068–2078, Bibcode:1992AJ .... 103.2068J, Дои:10.1086/116211.
  31. ^ Wyatt, M.C .; Farihi, J .; Pringle, J.E .; Бонсор, А. (апрель 2014 г.), «Стохастическая аккреция планетезималей на белых карликах: ограничения на массовое распределение аккрецированного материала из-за загрязнения атмосферы», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 439 (4): 3371–3391, arXiv:1401.6173, Bibcode:2014МНРАС.439.3371W, Дои:10.1093 / mnras / stu183.
  32. ^ Farihi, J .; Юра, М .; Цукерман, Б. (апрель 2009 г.), «Инфракрасные сигнатуры разрушенных малых планет у белых карликов», Астрофизический журнал, 694 (2): 805–819, arXiv:0901.0973, Bibcode:2009ApJ ... 694..805F, Дои:10.1088 / 0004-637X / 694/2/805
  33. ^ Фарихи, Дж. (Май 2005 г.), «Крутые против ультракладных белых карликов», Астрономический журнал, 129 (5): 2382–2385, arXiv:Astro-ph / 0502134, Bibcode:2005AJ .... 129.2382F, Дои:10.1086/429527
  34. ^ Бейлер-Джонс, К. А. Л. (март 2015 г.), «Близкие встречи звездного типа», Астрономия и астрофизика, 575: 13, arXiv:1412.3648, Bibcode:2015A & A ... 575A..35B, Дои:10.1051/0004-6361/201425221, А35.
  35. ^ Макаров, Валерий В. (2004), «Подзвездный спутник ван Маанена 2», Письма в астрофизический журнал, 600 (1): L71 – L73, Bibcode:2004ApJ ... 600L..71M, Дои:10.1086/381544
  36. ^ Farihi, J .; Becklin, E. E .; Макинтош, Б. А. (июнь 2004 г.), "Наблюдения ван Маанена 2 в среднем инфракрасном диапазоне: нет субзвездного компаньона", Письма в астрофизический журнал, 608 (2): L109 – L112, arXiv:Astro-ph / 0405245, Bibcode:2004ApJ ... 608L.109F, Дои:10.1086/422502
  37. ^ Farihi, J .; Becklin, E. E .; Цукерман, Б. (июль 2008 г.), "Наблюдения за белыми карликами с помощью программы Spitzer IRAC. II. Массивные планетарные и холодные коричневые карлики-компаньоны молодых и старых дегенератов", Астрофизический журнал, 681 (2): 1470–1483, arXiv:0804.0237, Bibcode:2008ApJ ... 681.1470F, Дои:10.1086/588726

внешние ссылки