Коричневые карлики - «Неудавшиеся звезды» не горячее вашей духовки
AstroNews.ru - 07 Сентября 2013 19:19:29
По словам ученых, самый пристальный на сегодняшний день взгляд на коричневые карлики раскрыл, насколько они велики и холодны на самом деле. Эти странные "неудавшиеся звезды" нагреваются не больше, чем духовка на Вашей кухне.
Это новое открытие может пролить свет на формирование и эволюцию далеких инопланетных миров - так утверждают исследователи.
Звездоподобные объекты, так же известные как коричневые карлики, так же часто упоминаются как неудавшиеся звезды, так как они больше планет, но слишком малы, чтобы запустить ядерный синтез и вырасти в блеске до полноценной звезды. Таким образом, коричневые карлики имеют только то незначительное тепло, которое было у них еще при самом рождении.
Результаты последних исследований предполагают, что самые холодные коричневые карлики имеют температуру примерно 125-175 гр. по Цельсию и массу примерно в 5-20 раз больше нашего Юпитера. Для сравнения, температура поверхности Солнца составляет примерно 5500 гр. по Цельсию.
"Мы изучали объекты, которые заподозрили в том, что они могут быть холоднее, чем все ранее обнаруженное в окрестностях солнечной системы", - сказал руководитель исследования Трент Дюпуи, астроном Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже. На сей момент таких уже обнаружено несколько сотен.
Ученые открыли самый холодный тип коричневых карликов 2 года назад на расстоянии около 40 св. лет. Согласно теоретическим моделям они могут быть иногда даже холоднее человеческого тела. Открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа NASA WISE - такие объекты практически невозможно наблюдать в видимом диапазоне.
"Астрономы всегда в поисках все более и более холодных свободно дрейфующих звездоподобных объектов", - рассказал Дюпуи. "Одной из основных причин поисков является то, что их атмосферы имеют сходные температуры с множеством газовых гигантов, которые были обнаружены у других звезд. Поэтому они словно небольшие лаборатории, где можно изучать физические процессы в атмосфере, как у экзопланет, но без засветки от их звезды".
Правда, удаленность и тусклая природа этих холодных коричневых карликов затрудняет оценку размеров, светимости и того насколько они удалены от нас.
"Так как они отличались от того, что мы видели ранее, мы не могли быть достаточно уверенны, с чем именно мы имеем дело", - добавил Дюпуи.
Теперь, используя телескоп Spitzer, ученые смогли измерить точные расстояния до 8-ми холодных коричневых карликов. Это помогло вычислить их светимость, массу, а так же температуру.
Исследователи так же проанализировали, как расстояние до этих коричневых карликов может варьироваться по отношению к более удаленным звездам на заднем плане за время одного оборота Земли вокруг Солнца. Это помогло триангулировать позицию этих коричневых карликов. Изменения едва различимы, что требует кропотливого сбора данных в течение года.
Как только ученые узнают, насколько удалены эти коричневые карлики, то они могут определить насколько холодными и яркими они должны быть, чтобы их можно было обнаружить по изучаемому свету и теплу. Основываясь на этих данных, исследователи могут смоделировать их массу.
"Поразительно, как астрономы смогли точно предсказать, что этот новый тип коричневых карликов на самом деле окажется холоднее, чем все ранее известное", - говорит Дюпуи. "Однако другое исследование показало, что теоретические модели для таких холодных и маломассивных объектов пока далеки от совершенства. Мы обнаружили, что температура намного выше, предсказанной моделями - их поверхность не комнатной температуры, но, не смотря на это, они определенно являются самыми холодными свободно дрейфующими объектами из всех известных нам".
Что интересно, спектр света этих коричневых карликов не соответствует их температуре. Поскольку спектр видимого излучения планеты или звезды дает представление об их химическом облике, это предполагает, что тепло больше не оказывает такого значительного влияния на химические процессы в атмосфере холодных коричневых карликов, как это имеет место с более теплыми коричневыми карликами.
"Вместо этого другие процессы, такие как конвективное смешивание и сила тяжести на поверхности, могут играть одинаково заметные роли, как и температура".
Ожидается, что в ближайшие годы исследователи смогут проанализировать в 3 раза больше коричневых карликов.
"Исследовав большее количество объектов, надеюсь, мы сможем лучше понять, какие именно параметры в большей степени задают химические характеристики атмосферы".
Дюпуи и его коллега Адам Краус опубликовали подробности своих исследований 5 сентября в журнале Science.