Ju mer teoretiska kunskaper och tekniska förmågor hos forskare blir, desto fler upptäckter gör de. Det verkar som att alla rymdobjekt redan är kända och det är bara nödvändigt att förklara deras egenskaper. Men varje gång astrofysiker har en sådan tanke, presenterar universum dem en annan överraskning. Ofta förutsägs dock sådana innovationer teoretiskt. Dessa föremål inkluderar bruna dvärgar. Fram till 1995 fanns de bara i pennans spets.
Låt oss bekanta oss
Bruna dvärgar är ganska ovanliga stjärnor. Alla deras huvudparametrar skiljer sig mycket från egenskaperna hos armaturerna som vi känner till, men det finns likheter. Strängt taget är en brun dvärg ett substellärt objekt, den intar en mellanposition mellan de faktiska armaturerna och planeterna. Dessa kosmiska kroppar har en relativt liten massa - från 12,57 till 80,35 av den analoga parametern Jupiter. I deras tarmar, som i centraandra stjärnor sker termonukleära reaktioner. Skillnaden mellan bruna dvärgar är vätgas ytterst obetydliga roll i denna process. Sådana stjärnor använder deuterium, bor, litium och beryllium som bränsle. "Bränsle" tar slut relativt snabbt, och den bruna dvärgen börjar svalna. Efter att denna process är klar blir den ett planetliknande föremål. Bruna dvärgar är alltså stjärnor som aldrig faller på huvudsekvensen i Hertzsprung-Russell-diagrammet.
Invisible Wanderers
Dessa intressanta föremål kännetecknas av flera andra anmärkningsvärda egenskaper. De är vandrande stjärnor som inte är förknippade med någon galax. Teoretiskt sett kan sådana kosmiska kroppar surfa på rymdens vidder i många miljoner år. En av deras viktigaste egenskaper är emellertid den nästan fullständiga frånvaron av strålning. Det är omöjligt att märka ett sådant föremål utan användning av specialutrustning. Astrofysiker har inte haft lämplig utrustning på ganska lång tid.
Första upptäckter
Den starkaste strålningen från bruna dvärgar faller på det infraröda spektralområdet. Sökandet efter sådana spår kröntes med framgång 1995, när det första sådana föremålet upptäcktes, Teide 1. Det tillhör spektralklassen M8 och är beläget i Plejadklustret. Samma år upptäcktes en annan sådan stjärna, Gliese 229B, på ett avstånd av 20 ljusår från solen. Den kretsar kring den röda dvärgen Gliese 229A. Upptäckter började följa efter varandra. Hittills är det käntöver hundra bruna dvärgar.
Differences
Bruna dvärgar är inte lätta att identifiera på grund av deras likhet på många sätt med planeter och ljusstjärnor. I sin radie närmar de sig Jupiter i en eller annan grad. Ungefär samma värde för denna parameter kvarstår för hela området av massor av bruna dvärgar. Under sådana förhållanden blir det extremt svårt att skilja dem från planeter.
Dessutom kan inte alla dvärgar av denna typ stödja termonukleära reaktioner. De lättaste av dem (upp till 13 Jupitermassor) är så kalla att även processer som använder deuterium är omöjliga i deras djup. De mest massiva mycket snabbt (i kosmisk skala - om 10 miljoner år) kyls ner och blir också oförmögna att upprätthålla termonukleära reaktioner. Forskare använder två huvudsakliga metoder för att skilja bruna dvärgar. Den första är densitetsmätning. Bruna dvärgar kännetecknas av ungefär samma värden på radie och volym, och därför tillhör en kosmisk kropp med en massa på 10 Jupiters och högre sannolikt den här typen av föremål.
Det andra sättet är att upptäcka röntgenstrålning och infraröd strålning. Endast bruna dvärgar, vars temperatur har sjunkit till planetnivån (upp till 1000 K), kan inte skryta med en så märkbar egenskap.
Sättet att skilja från ljusa stjärnor
En armatur med liten massa är ett annat föremål som det kan vara svårt att skilja en brun dvärg från. Vad är en stjärna? Detta är en termonukleär panna, där allt gradvis brinner ut.lätta element. En av dem är litium. Å ena sidan, i djupet av de flesta stjärnor, tar det slut ganska snabbt. Å andra sidan krävs en relativt låg temperatur för reaktionen med dess deltagande. Det visar sig att föremålet med litiumlinjer i spektrumet troligen tillhör klassen bruna dvärgar. Denna metod har sina begränsningar. Litium finns ofta i spektrumet av unga stjärnor. Dessutom kan bruna dvärgar tömma alla reserver av detta element under en period av en halv miljard år.
Metan kan också vara ett signum. I slutskedet av sin livscykel är en brun dvärg en stjärna vars temperatur gör att den kan ackumulera en imponerande mängd. Andra armaturer kan inte kylas ner till ett sådant tillstånd.
För att skilja mellan bruna dvärgar och stjärnor mäts också deras ljusstyrka. Armaturerna dämpas i slutet av sin existens. Dvärgar kyler ner allt "liv". I slutskedet blir de så mörka att det är omöjligt att förväxla dem med stjärnor.
Bruna dvärgar: spektr altyp
Yttemperaturen på de beskrivna föremålen varierar beroende på massa och ålder. Möjliga värden sträcker sig från planetariska till de som är karakteristiska för de kallaste stjärnorna i klass M. Av dessa skäl identifierades ursprungligen två ytterligare spektr altyper, L och T, för bruna dvärgar. Utöver dem existerade även Y-klassen i teorin. Hittills har dess verklighet bekräftats. Låt oss uppehålla oss vid egenskaperna hos objekten i var och en av klasserna.
Klass L
Stjärnor som tillhör den första typen av de nämnda skiljer sig från representanter för den tidigare klassen M genom närvaron av absorptionsband inte bara av titanoxid och vanadin, utan också av metallhydrider. Det var denna egenskap som gjorde det möjligt att urskilja en ny klass L. Dessutom hittades linjer av alkalimetaller och jod i spektrumet av några bruna dvärgar som tillhörde den. År 2005 hade 400 sådana anläggningar upptäckts.
Klass T
T-dvärgar kännetecknas av närvaron av metanband i det nära infraröda området. Liknande egenskaper hittades tidigare bara i solsystemets gasjättar, liksom Saturnus måne Titan. Hydriderna FeH och CrH, karakteristiska för L-dvärgar, ersätts i T-klassen av alkalimetaller som natrium och kalium.
Enligt forskarnas antaganden bör sådana föremål ha en relativt liten massa - inte mer än 70 Jupiter-massor. Bruna T-dvärgar liknar på många sätt gasjättar. Deras karakteristiska yttemperatur varierar från 700 till 1300 K. Om sådana bruna dvärgar någonsin faller in i kameralinsen kommer fotot att visa rosa-blå föremål. Denna effekt är förknippad med påverkan av spektra av natrium och kalium, såväl som molekylära föreningar.
Klass Y
Den sista spektr altypen har länge bara funnits i teorin. Yttemperaturen på sådana föremål bör vara under 700 K, dvs 400 ºС. I det synliga området upptäcks inte sådana bruna dvärgar (fotot kommer inte att fungera alls).
Men 2011Amerikanska astrofysiker tillkännagav upptäckten av flera liknande kalla föremål med temperaturer från 300 till 500 K. En av dem, WISE 1541-2250, ligger på ett avstånd av 13,7 ljusår från solen. Den andra, WISE J1828+2650, har en yttemperatur på 25°C.
Solens tvilling är en brun dvärg
En berättelse om sådana intressanta rymdobjekt skulle vara ofullständig utan att nämna Dödsstjärnan. Detta är namnet på den hypotetiskt existerande tvillingen av solen, enligt antaganden från vissa forskare, som ligger på ett avstånd av 50-100 astronomiska enheter från den, utanför Oort-molnet. Enligt astrofysiker är det påstådda föremålet ett par av vår armatur och passerar jorden vart 26:e miljon år.
Hypotesen är relaterad till paleontologerna David Raups och Jack Sepkowskis antagande om den periodiska massutrotningen av biologiska arter på vår planet. Det uttrycktes 1984. I allmänhet är teorin ganska kontroversiell, men det finns argument för dess fördel.
Dödsstjärnan är en möjlig förklaring till dessa utrotningar. Ett liknande antagande uppstod samtidigt i två olika grupper av astronomer. Enligt deras beräkningar bör solens tvilling röra sig längs en mycket långsträckt bana. När den närmar sig vår ljuskälla stör den kometer, som i stort antal "bebor" Oorts moln. Som ett resultat ökar antalet kollisioner med jorden, vilket leder till att organismer dör.
"Death Star", eller Nemesis, somdet kallas också, det kan vara en brun, vit eller röd dvärg. Hittills har dock inga föremål som är lämpliga för denna roll hittats. Det finns förslag på att det i zonen av Oort-molnet finns en fortfarande okänd jätteplanet som påverkar kometernas banor. Det lockar isblock till sig och förhindrar därigenom deras eventuella kollision med jorden, det vill säga den fungerar inte alls som den hypotetiska Dödsstjärnan. Det finns dock inga bevis på existensen av planeten Tyche (det vill säga Nemesis syster).
Bruna dvärgar är relativt nya objekt för astronomer. Det finns fortfarande mycket information om dem som ska inhämtas och analyseras. Det antas redan idag att sådana objekt kan vara följeslagare till många kända stjärnor. Svårigheterna med att forska och upptäcka denna typ av dvärgar sätter en ny hög ribban för vetenskaplig utrustning och teoretisk förståelse.
