Smeđi patuljci - zvijezde u Sunčevom sustavu: temperatura, fotografija, spektralne klase

Što su sve teorijska znanja i tehničke mogućnosti znanstvenika postale sve više otkrića. Čini se da su svi predmeti kozmosa već poznati i potrebno je samo objasniti njihove osobine. Međutim, svaki put kada astrofizičari dignu takvu misao, Svemir ih predstavlja drugom iznenađenjem. Često, takve se inovacije predviđaju teoretski. Takvi predmeti uključuju smeđe patuljke. Do 1995. godine postojali su samo "na vrhu olovke".

Upoznajmo se

Smeđi patuljci su prilično neobične zvijezde. Svi njihovi glavni parametri su vrlo različiti od onih svjetiljki koje su nam poznate, međutim, postoje sličnosti. Strogo govoreći, smeđi patuljak je predmet supstrata, zauzima međuprostor između ispravnih svjetiljki i planeta. ovi prostorna tijela imaju relativno malu masu - od 12,57 do 80,35 istog parametra Jupitera. U svojim utrobama, kao iu središtima drugih zvijezda, provode se termonuklearne reakcije. Razlika između smeđih patuljaka u izuzetno neznatnoj ulozi vodika u tom procesu. Kao gorivo, takve zvijezde koriste deuterij, bor, litij i berilij. "Gorivo" relativno brzo završava, a smeđi patuljak počinje se ohladiti. Nakon završetka ovog procesa postaje objekt sličan planetu. Tako su smeđi patuljci zvijezde koje nikada ne padaju na glavni slijed Hertzsprung-Russell dijagrama.

Nevidljivi lutalice

Ti zanimljivi objekti razlikuju se od nekoliko značajnijih obilježja. Zvijezde lutalice nisu povezane s bilo kojom galaksijom. Teorijski, takva kozmička tijela mogu sagraditi prostranstvo prostora za mnogo milijuna godina. Međutim, jedno od najznačajnijih svojstava je gotovo potpuni odsutnost zračenja. Nemoguće je primijetiti takav objekt bez upotrebe posebne opreme. Odgovarajuća oprema za astrofizike nije bila dovoljno dugo.

Prva otkrića

Najjače zračenje smeđih patuljaka događa se u infracrvenom spektralnom području. Potraga za takvim zapisima bila je uspješna 1995. godine kada je otkriven prvi takav objekt, Teide 1. Spada u spektralnu klasu M8 i nalazi se u klasteru Pleiades. Iste godine na udaljenosti od 20 svjetlosnih godina od Sunca, otkrivena je još jedna takva zvijezda, Gliese 229B. Okreće se oko crvenog patuljka Gliese 229A. Otkrića su počela slijediti jedna za drugom. Do danas postoji više od stotinu smeđih patuljaka.

razlike

Smeđi patuljci nisu lako identificirati zbog njihove sličnosti u različitim parametrima s planeta i svjetlosnih zvijezda. Po svom radijusu, pristupaju se, u različitim stupnjevima, Jupiter. Oko približno jednaka vrijednost ovog parametra sačuvana je za cijeli niz masa smeđih patuljaka. U takvim uvjetima postaje izuzetno teško razlikovati ih od planeta.

Osim toga, svi patuljci ove vrste ne mogu podupirati termonuklearne reakcije. Najlakši od njih (do 13 mase Jupitera) toliko hladne da je u njihovim crijevima i procesi deuterija nemoguće. Najmasovnija su vrlo brza (na prostornoj skali - 10 milijuna godina) ohladiti i postati nesposobni za održavanje termonuklearnih reakcija. Znanstvenici razlikuju smeđe patuljke i dvije glavne metode. Prva od njih je mjerenje gustoće. Smeđi patuljci karakterizira približno iste vrijednosti radijusa i volumen, a time i vanjskog tijela mase 10 i iznad Jupiter vjerojatno se odnosi na ovu vrstu objekta.

Druga metoda je otkrivanje rendgenskog zračenja i infracrveno zračenje. Prisutnost takve vidljive osobine ne može se pohvaliti smeđim patuljcima, temperatura koja je pala na planetarni nivo (do 1000 K).

Način razlikovanja od svjetlosnih zvijezda

Svjetlost s malom masom je još jedan objekt, iz kojeg može biti teško razlikovati smeđi patuljak. Što je zvijezda? To je termonuklearni kotao, gdje svi svjetlosni elementi postupno spaljuju. Jedan od njih je litij. S jedne strane, u utrobi većine zvijezda, brzo završava. S druge strane, za reakciju je potrebna relativno niska temperatura uz sudjelovanje. Ispada da objekt s litijskim linijama u spektru vjerojatno pripada klasi smeđih patuljaka. Ova metoda ima svoje ograničenje. Litij je često prisutan u spektru mladih zvijezda. Osim toga, smeđi patuljci mogu tijekom razdoblja od pola milijarde godina iscrpiti sve rezerve ovog elementa.

Značajka može biti metan. Na posljednjim stadijima životnog ciklusa, smeđi patuljak je zvijezda čija temperatura omogućuje nakupljanju impresivne količine. Druge svjetiljke ne mogu se ohladiti na ovo stanje.

Za razliku između smeđih patuljaka i zvijezda, njihova je svjetlina mjerena. Svjetiljke rastu na kraju svog postojanja. Patuljci hlade cijeli "život". Na posljednjoj fazi postaju toliko tamni da ih je nemoguće zbuniti sa zvijezdama.

Smeđi patuljci: spektralna klasa

Temperatura opisane površine ovisi o masi i dobi. Moguće vrijednosti su u rasponu od planetarnih na obilježje najhladnijem klasi zvijezda M. Iz tih razloga, smeđi patuljci izvorno je dodijeljeno dva dodatna spektralni tip - L i T. Osim njih, u teoriji postoji i klasa Y. Do danas, njegova stvarnost je potvrđeno , Nastojimo se posvetiti obilježjima objekata svakog razreda.

Klasa L

Još se odnose na prvi tip gore, različiti od prethodnih predstavnici klase M prisutnosti apsorpcijskih vrpci, ne samo vanadij i titan oksid, ali su metalni hidridi. To je ova značajka je omogućilo da se identificiraju nove klase L. Također, u spektru nekih smeđih patuljaka koji joj pripadaju, naći liniju alkalnih metala i joda. Do 2005. godine otvoreno je 400 takvih objekata.

Klasa T

T-patuljci karakteriziraju prisutnost metanskih traka u bliskom infracrvenom području. Slična svojstva prethodno su otkrivena samo u plinskim divovima Sunčevog sustava, kao i satelitu Saturn Titana. Umjesto hidrida FeH i CrH, karakteristični za L-patuljke, alkalni metali poput natrija i kalija dolaze u T-klasi.

Pod pretpostavkama znanstvenika, takvi predmeti trebaju imati relativno malu masu - ne više od 70 maslina Jupitera. Smeđi T-patuljci slični su mnogim aspektima plinskih divova. Tipična površinska temperatura varira od 700 do 1300 K. Ako neko takve smeđe patuljke ulaze u objektiv fotoaparata, fotografija će pokazati objekte ružičaste plave boje. Taj je učinak povezan s utjecajem spektara natrija i kalija, kao i molekularnih spojeva.

Klasa Y

Posljednja spektralna klasa postojala je već duže vrijeme samo u teoriji. Površinska temperatura takvih predmeta bi trebala biti ispod 700 K, odnosno 400 ordm-C. U vidljivom rasponu, takvi smeđi patuljci nisu pronađeni (fotografija se uopće ne može napraviti).

Međutim, američki astrofizičari su 2011. godine najavili otkriće nekoliko sličnih hladnih objekata s temperaturom od 300 do 500 K. Jedan od njih, WISE 1541-2250, nalazi se na udaljenosti od 13,7 svjetlosnih godina od Sunca. Drugi, WISE J1828 + 2650, karakterizira površinska temperatura od 25 ordm-C.

Dvostruko od sunca je smeđi patuljak

Priča o takvom zanimljivom prostornih objekata bit će nepotpuna ako ne spomenete "Zvijezda smrti". Tako se zove hipotetički postojeće Sun kolega, na pretpostavkama nekih učenjaka su raspoređeni 50-100 astronomskih jedinica daleko, izvan Oortov oblak. Prema astrofizicima, predloženi objekt je par naših svjetiljki i prolazi Zemlju svakih 26 milijuna godina.

Hipoteza je povezana s pretpostavkom paleontologa Davida Raupa i Jack Sepkowskog o periodnom masovnom izumiranju bioloških vrsta na našem planetu. Izraženo je 1984. Općenito, teorija je prilično kontroverzna, ali ima i argumenata u njegovu korist.

"Zvijezda smrti" jedno je od mogućih objašnjenja takvih izumiranja. Slična pretpostavka dogodila se istodobno u dvije različite skupine astronoma. Prema njihovim proračunima, blizanac Sunca mora se kretati duž snažno izdužene orbite. Kada se približava našem svjetiljku, pobuđuje komete, u velikoj mjeri "nastanjuju" Oortov oblak. Kao rezultat toga, povećava se broj njihovih sudara s Zemljom, što dovodi do smrti organizama.

"Zvijezda smrti", ili Nemesis, kako se zove, može biti smeđi, bijeli ili crveni patuljak. Do danas, međutim, nije bilo pogodnih objekata za tu ulogu. Predlaže se da u zoni Oortova oblaka i dalje postoji nepoznat divovski planet koji utječe na orbite kometa. Ona privlači ledene blokove na sebe, sprečavajući tako moguće moguće sudarenje sa Zemljom, to jest, ne djeluje kao hipotetična "Death Star". Međutim, ne postoje dokazi o postojanju planeta Tyuhe (to jest, sestra Nemesis).

Smeđi patuljci za astronome su relativno novi objekti. Mnogo više informacija o njima treba dobiti i analizirati. Danas se pretpostavlja da takvi predmeti mogu biti družitelji mnogih poznatih zvijezda. Teškoće istraživanja i otkrivanja patuljaka ovog tipa postavile su novu visinu za znanstvenu opremu i teorijsko razumijevanje.