Jo mere teoretisk viden og tekniske evner forskerne bliver, jo flere opdagelser gør de. Det ser ud til, at alle rumobjekter allerede er kendte, og det er kun nødvendigt at forklare deres funktioner. Men hver gang astrofysikere har en sådan tanke, præsenterer universet dem for endnu en overraskelse. Ofte forudsiges sådanne innovationer dog teoretisk. Disse objekter omfatter brune dværge. Indtil 1995 eksisterede de kun i spidsen af pennen.
Lad os blive bekendt
Brune dværge er ret usædvanlige stjerner. Alle deres hovedparametre er meget forskellige fra egenskaberne for armaturerne, vi kender, men der er ligheder. Strengt taget er en brun dværg et substellært objekt, den indtager en mellemposition mellem de faktiske armaturer og planeter. Disse kosmiske kroppe har en relativt lille masse - fra 12,57 til 80,35 af den analoge parameter Jupiter. I deres tarme, som i centreneandre stjerner finder termonukleare reaktioner sted. Forskellen mellem brune dværge er brints ekstremt ubetydelige rolle i denne proces. Sådanne stjerner bruger deuterium, bor, lithium og beryllium som brændstof. "Brændstof" løber relativt hurtigt tør, og den brune dværg begynder at køle af. Når denne proces er afsluttet, bliver den til et planetlignende objekt. Brune dværge er således stjerner, der aldrig falder på hovedsekvensen af Hertzsprung-Russell-diagrammet.
Invisible Wanderers
Disse interessante objekter er kendetegnet ved adskillige andre bemærkelsesværdige egenskaber. De er vandrende stjerner, der ikke er forbundet med nogen galakse. Teoretisk set kan sådanne kosmiske kroppe surfe på rummets vidder i mange millioner år. En af deres vigtigste egenskaber er dog det næsten fuldstændige fravær af stråling. Det er umuligt at bemærke et sådant objekt uden brug af specialudstyr. Astrofysikere har ikke haft passende udstyr i ret lang tid.
Første opdagelser
Den stærkeste stråling fra brune dværge falder på det infrarøde spektralområde. Jagten på sådanne spor blev kronet med succes i 1995, da det første objekt af denne art, Teide 1, blev opdaget, tilhører spektralklassen M8 og er placeret i Pleiades-klyngen. Samme år blev en anden sådan stjerne, Gliese 229B, opdaget i en afstand af 20 lysår fra Solen. Den kredser om den røde dværg Gliese 229A. Opdagelser begyndte at følge efter hinanden. Til dato er det kendtover hundrede brune dværge.
Differences
Brune dværge er ikke nemme at identificere på grund af deres lighed på mange måder med planeter og lette stjerner. I deres radius nærmer de sig Jupiter i en eller anden grad. Omtrent den samme værdi af denne parameter forbliver for hele rækken af masser af brune dværge. Under sådanne forhold bliver det ekstremt svært at skelne dem fra planeter.
Desuden er ikke alle dværge af denne type i stand til at understøtte termonukleare reaktioner. De letteste af dem (op til 13 Jupiter-masser) er så kolde, at selv processer, der bruger deuterium, er umulige i deres dybder. De mest massive meget hurtigt (på en kosmisk skala - om 10 millioner år) afkøles og bliver også ude af stand til at opretholde termonukleare reaktioner. Forskere bruger to hovedmetoder til at skelne mellem brune dværge. Den første er tæthedsmåling. Brune dværge er karakteriseret ved omtrent de samme værdier for radius og volumen, og derfor hører et kosmisk legeme med en masse på 10 Jupiters og derover højst sandsynligt til denne type objekter.
Den anden måde er at detektere røntgenstråling og infrarød stråling. Kun brune dværge, hvis temperatur er faldet til planetniveauet (op til 1000 K), kan ikke prale af en så mærkbar egenskab.
Måden at skelne fra lyse stjerner
En armatur med en lille masse er et andet objekt, som det kan være svært at skelne en brun dværg fra. Hvad er en stjerne? Dette er en termonuklear kedel, hvor alt gradvist brænder ud.lette elementer. En af dem er lithium. På den ene side, i dybet af de fleste stjerner, slutter det ret hurtigt. På den anden side kræves en relativt lav temperatur til reaktionen med dens deltagelse. Det viser sig, at objektet med lithiumlinjer i spektret sandsynligvis tilhører klassen af brune dværge. Denne metode har sine begrænsninger. Lithium er ofte til stede i spektret af unge stjerner. Derudover kan brune dværge udtømme alle reserver af dette grundstof i en periode på en halv milliard år.
Metan kan også være et kendetegn. I de sidste stadier af sin livscyklus er en brun dværg en stjerne, hvis temperatur tillader den at akkumulere en imponerende mængde. Andre armaturer kan ikke køle ned til en sådan tilstand.
For at skelne mellem brune dværge og stjerner måles deres lysstyrke også. Armaturerne dæmpes i slutningen af deres eksistens. Dværge afkøler alt "liv". På de sidste stadier bliver de så mørke, at det er umuligt at forveksle dem med stjerner.
Brune dværge: spektr altype
Overfladetemperaturen på de beskrevne objekter varierer afhængigt af massen og alderen. Mulige værdier spænder fra planetariske til dem, der er karakteristiske for de koldeste klasse M-stjerner. Af disse grunde blev der oprindeligt identificeret to yderligere spektr altyper, L og T, for brune dværge. Ud over dem eksisterede Y-klassen også i teorien. Til dato er dens virkelighed blevet bekræftet. Lad os dvæle ved karakteristikaene for objekterne i hver af klasserne.
Klasse L
Stjerner, der tilhører den første type af de nævnte, adskiller sig fra repræsentanter for den tidligere klasse M ved tilstedeværelsen af absorptionsbånd ikke kun af titaniumoxid og vanadium, men også af metalhydrider. Det var denne funktion, der gjorde det muligt at skelne en ny klasse L. Også linjer af alkalimetaller og jod blev fundet i spektret af nogle brune dværge, der tilhørte den. I 2005 var 400 sådanne faciliteter blevet opdaget.
Klasse T
T-dværge er karakteriseret ved tilstedeværelsen af metanbånd i det nære infrarøde område. Lignende egenskaber blev tidligere kun fundet i solsystemets gasgiganter, såvel som Saturns måne Titan. Hydriderne FeH og CrH, der er karakteristiske for L-dværge, erstattes i T-klassen af alkalimetaller som natrium og kalium.
Ifølge videnskabsmænds antagelser bør sådanne objekter have en relativt lille masse - ikke mere end 70 Jupiter-masser. Brune T-dværge ligner på mange måder gasgiganter. Deres karakteristiske overfladetemperatur varierer fra 700 til 1300 K. Hvis sådanne brune dværge nogensinde falder ind i kameralinsen, vil billedet vise lyserøde-blå objekter. Denne effekt er forbundet med indflydelsen af spektrene af natrium og kalium, såvel som molekylære forbindelser.
Klasse Y
Den sidste spektr altype har længe kun eksisteret i teorien. Overfladetemperaturen på sådanne genstande skal være under 700 K, dvs. 400 ºС. I det synlige område opdages sådanne brune dværge ikke (billedet virker slet ikke).
Men i 2011Amerikanske astrofysikere annoncerede opdagelsen af flere lignende kolde objekter med temperaturer fra 300 til 500 K. En af dem, WISE 1541-2250, er placeret i en afstand af 13,7 lysår fra Solen. Den anden, WISE J1828+2650, har en overfladetemperatur på 25°C.
Solens tvilling er en brun dværg
En historie om sådanne interessante rumobjekter ville være ufuldstændig uden at nævne Dødsstjernen. Dette er navnet på den hypotetisk eksisterende tvilling af Solen, ifølge nogle forskeres antagelser, placeret i en afstand af 50-100 astronomiske enheder fra den uden for Oort-skyen. Ifølge astrofysikere er det påståede objekt et par af vores lys og passerer Jorden hvert 26. millioner år.
Hypotesen er relateret til palæontologerne David Raup og Jack Sepkowskis antagelse om den periodiske masseudryddelse af biologiske arter på vores planet. Det kom til udtryk i 1984. Generelt er teorien ret kontroversiel, men der er argumenter til fordel for den.
Dødsstjernen er en mulig forklaring på disse udryddelser. En lignende antagelse opstod samtidig i to forskellige grupper af astronomer. Ifølge deres beregninger skulle Solens tvilling bevæge sig langs en meget langstrakt bane. Når man nærmer sig vores lyskilde, forstyrrer det kometer, der i stort antal "bebor" Oort-skyen. Som et resultat stiger antallet af deres kollisioner med Jorden, hvilket fører til organismers død.
"Death Star", eller Nemesis, somkaldes det også, det kan være en brun, hvid eller rød dværg. Til dato er der dog ikke fundet nogen genstande egnet til denne rolle. Der er forslag om, at der i Oort-skyens zone er en stadig ukendt kæmpeplanet, der påvirker kometernes kredsløb. Den tiltrækker isblokke til sig selv og forhindrer derved deres mulige kollision med Jorden, det vil sige, den virker slet ikke som den hypotetiske Dødsstjerne. Der er dog heller ingen beviser for eksistensen af planeten Tyche (det vil sige Nemesis' søster).
Brune dværge er relativt nye objekter for astronomer. Der er stadig meget information om dem, der skal indhentes og analyseres. Det antages allerede i dag, at sådanne objekter kan være ledsagere af mange kendte stjerner. Vanskelighederne ved at forske og opdage denne type dværge sætter en ny høj barre for videnskabeligt udstyr og teoretisk forståelse.
