Kiedy jest to brązowy karzeł - ale gdzie narysujemy linię?
Brązowe karły, często nazywane „nieudanymi gwiazdami”, są ciekawymi kosmicznymi stworzeniami. Jednak musi istnieć jakiś szczególny punkt krytyczny, a astronomowie (będący nimi naukowcy) chcieliby wiedzieć: kiedy zatrzymuje się brązowy karzeł i zaczyna się gwiazda?
Naukowcy z Georgia State University mają teraz odpowiedź.
Z komunikatu prasowego wydanego 9 grudnia przez National Optical Astronomy Observatory (NOAO):
Przez większość swojego życia gwiazdy przestrzegają relacji zwanej główną sekwencją, relacji między jasnością a temperaturą - która jest również zależnością między jasnością a promieniem. Gwiazdy zachowują się jak balony w tym sensie, że dodanie materiału do gwiazdy powoduje zwiększenie jej promienia: w gwieździe materiałem jest wodór, a nie powietrze, które jest dodawane do balonu. Z drugiej strony brązowe karły są opisywane przez inne prawa fizyczne (zwane ciśnieniem zwyrodnienia elektronów) niż gwiazdy i zachowują się odwrotnie. Wewnętrzne warstwy brązowego karła działają podobnie jak materac sprężynowy: dodatkowe obciążenie powoduje ich kurczenie się. Dlatego brązowe karły zmniejszają się wraz ze wzrostem masy.
Czytaj więcej: The Secret Origin Story of Brown Dwarfs
Jak wyjaśnił dr Sergio Dieterich, główny autor: „Aby odróżnić gwiazdy od brązowych karłów, zmierzyliśmy światło każdego obiektu, który miał znajdować się w pobliżu granicy gwiezdnego / brązowego karła. Dokładnie zmierzyliśmy również odległości do każdego obiektu. Następnie możemy obliczyć ich temperatury i promienie za pomocą podstawowych praw fizycznych i znaleźć położenie najmniejszych zaobserwowanych obiektów (patrz załączona ilustracja na podstawie rysunku w publikacji). Widzimy, że promień zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury, zgodnie z oczekiwaniami dla gwiazd, aż do osiągnięcia temperatury około 2100 K. Widzimy tam szczelinę bez obiektów, a następnie promień zaczyna rosnąć wraz ze spadkiem temperatury, jak oczekujemy dla brązowych karłów. „
Dr Todd Henry, inny autor, powiedział: „Możemy teraz wskazać temperaturę (2100 K), promień (8,7% naszego Słońca) i jasność (1/8000 Słońca) i powiedzieć„ główna sekwencja kończy się na tym „i możemy zidentyfikować określoną gwiazdę (o oznaczeniu 2MASS J0513-1403) jako reprezentant najmniejszych gwiazd.”
„Możemy teraz wskazać temperaturę (2100 K), promień (8,7% naszego Słońca) i jasność (1/8000 Słońca) i powiedzieć„ główna sekwencja się tam kończy ”.
Dr Todd Henry, dyrektor RECONS
Oprócz odpowiedzi na podstawowe pytanie w astrofizyce gwiazd o chłodny koniec głównej sekwencji, odkrycie to ma znaczące implikacje w poszukiwaniu życia we wszechświecie. Ponieważ brązowe karły ochładzają się w skali czasu wynoszącej zaledwie miliony lat, planety wokół brązowych karłów są słabymi kandydatami do zamieszkania, podczas gdy gwiazdy o bardzo niskiej masie zapewniają stałe ciepło i środowisko o niskim promieniowaniu ultrafioletowym przez miliardy lat. Znajomość temperatury, w której kończą się gwiazdy i zaczynają się brązowe karły, powinna pomóc astronomom zdecydować, które obiekty są kandydatami do przyjęcia planet nadających się do zamieszkania.
Dane pochodzą z 4,1-metrowego teleskopu SOAR (SOuthern Astrophysical Research) i 0,9-metrowego teleskopu SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) w Obserwatorium Cerro Tololo w Chile (CTIO).
Przeczytaj więcej tutaj.
