Bilim adamlarının teorik bilgileri ve teknik yetenekleri ne kadar fazla olursa, o kadar çok keşif yaparlar. Görünüşe göre tüm uzay nesneleri zaten biliniyor ve sadece özelliklerini açıklamak gerekiyor. Ancak, astrofizikçiler ne zaman böyle bir düşünceye sahip olsalar, Evren onlara başka bir sürpriz sunar. Bununla birlikte, çoğu zaman, bu tür yenilikler teorik olarak tahmin edilir. Bu nesneler arasında kahverengi cüceler bulunur. 1995 yılına kadar sadece kalemin ucundaydılar.
tanışalım
Kahverengi cüceler oldukça sıra dışı yıldızlardır. Tüm ana parametreleri, bize tanıdık gelen armatürlerin özelliklerinden çok farklıdır, ancak benzerlikler vardır. Açıkça söylemek gerekirse, kahverengi bir cüce yıldız altı bir nesnedir, gerçek armatürler ve gezegenler arasında bir ara konumda bulunur. Bu kozmik cisimler nispeten küçük bir kütleye sahiptir - Jüpiter'in benzer parametresinin 12.57 ila 80.35'i. Merkezlerde olduğu gibi bağırsaklarındadiğer yıldızlarda termonükleer reaksiyonlar meydana gelir. Kahverengi cüceler arasındaki fark, bu süreçte hidrojenin son derece önemsiz rolüdür. Bu tür yıldızlar yakıt olarak döteryum, bor, lityum ve berilyum kullanır. "Yakıt" nispeten çabuk tükenir ve kahverengi cüce soğumaya başlar. Bu işlem tamamlandıktan sonra gezegen benzeri bir nesne haline gelir. Bu nedenle, kahverengi cüceler, Hertzsprung-Russell diyagramının ana dizisine asla düşmeyen yıldızlardır.
Görünmez Gezginler
Bu ilginç nesneler, diğer bazı dikkat çekici özelliklerle ayırt edilir. Onlar herhangi bir galaksiyle ilişkili olmayan dolaşan yıldızlardır. Teorik olarak, bu tür kozmik cisimler, uzayın genişliklerinde milyonlarca yıl boyunca sörf yapabilir. Bununla birlikte, en önemli özelliklerinden biri, neredeyse tamamen radyasyon yokluğudur. Özel ekipman kullanılmadan böyle bir nesneyi fark etmek imkansızdır. Astrofizikçiler oldukça uzun bir süredir uygun ekipmana sahip değiller.
İlk keşifler
Kahverengi cücelerin en güçlü radyasyonu kızılötesi spektral bölgeye düşer. Bu tür izlerin aranması, 1995 yılında, bu tür ilk nesne Teide 1'in keşfedildiği zaman başarı ile taçlandı. M8 spektral sınıfına ait ve Ülker kümesinde bulunuyor. Aynı yıl, başka bir yıldız olan Gliese 229B, Güneş'ten 20 ışıkyılı uzaklıkta keşfedildi. Kırmızı cüce Gliese 229A'nın etrafında döner. Keşifler birbiri ardına gelmeye başladı. Bugüne kadar biliniyoryüzden fazla kahverengi cüce.
Farklılıklar
Kahverengi cüceler, birçok yönden gezegenlere ve hafif yıldızlara benzerlikleri nedeniyle tanımlanması kolay değildir. Kendi yarıçaplarında Jüpiter'e bir dereceye kadar yaklaşıyorlar. Bu parametrenin yaklaşık olarak aynı değeri, tüm kahverengi cüce kütleleri için kalır. Bu koşullar altında onları gezegenlerden ayırt etmek son derece zorlaşıyor.
Ayrıca, bu türdeki tüm cüceler termonükleer reaksiyonları destekleyemez. En hafifleri (13 Jüpiter kütlesine kadar) o kadar soğuktur ki, derinliklerinde döteryum kullanan işlemler bile imkansızdır. En büyük kütle çok hızlı bir şekilde (kozmik ölçekte - 10 milyon yıl içinde) soğur ve ayrıca termonükleer reaksiyonları sürdüremez hale gelir. Bilim adamları, kahverengi cüceleri ayırt etmek için iki ana yöntem kullanır. Birincisi yoğunluk ölçümüdür. Kahverengi cüceler, yaklaşık olarak aynı yarıçap ve hacim değerleri ile karakterize edilir ve bu nedenle 10 Jüpiter ve üzeri kütleye sahip kozmik bir cisim büyük olasılıkla bu tür bir nesneye aittir.
İkinci yol, x-ışını ve kızılötesi radyasyonu tespit etmektir. Sadece sıcaklığı gezegen seviyesine düşen (1000 K'ye kadar) kahverengi cüceler böylesine belirgin bir özelliğe sahip olamazlar.
Işık yıldızlardan ayırt etmenin yolu
Küçük kütleli bir armatür, kahverengi cüceyi ayırt etmenin zor olabileceği başka bir nesnedir. yıldız nedir? Bu, her şeyin yavaş yavaş yandığı bir termonükleer kazan.hafif elementler. Bunlardan biri lityumdur. Bir yandan, çoğu yıldızın derinliklerinde oldukça çabuk biter. Öte yandan, katılımı ile reaksiyon için nispeten düşük bir sıcaklık gereklidir. Spektrumda lityum çizgileri olan nesnenin muhtemelen kahverengi cüceler sınıfına ait olduğu ortaya çıktı. Bu yöntemin sınırlamaları vardır. Lityum genellikle genç yıldızların spektrumunda bulunur. Ayrıca kahverengi cüceler bu elementin tüm rezervlerini yarım milyar yıllık bir sürede tüketebilir.
Metan ayrıca bir ayırt edici özellik olabilir. Yaşam döngüsünün son aşamalarında, kahverengi bir cüce, sıcaklığı etkileyici bir miktar biriktirmesine izin veren bir yıldızdır. Diğer armatürler böyle bir duruma soğuyamaz.
Kahverengi cüceleri ve yıldızları ayırt etmek için parlaklıkları da ölçülür. Armatürler varlıklarının sonunda sönerler. Cüceler tüm "yaşamı" soğutur. Son aşamalarda o kadar karanlık olurlar ki onları yıldızlarla karıştırmak imkansızdır.
Kahverengi cüceler: spektral tip
Açıklanan nesnelerin yüzey sıcaklığı, kütle ve yaşa bağlı olarak değişir. Olası değerler gezegenselden en soğuk M sınıfı yıldızların özelliklerine kadar uzanır. Bu nedenlerle, kahverengi cüceler için başlangıçta iki ek tayf türü L ve T tanımlanmıştır. Onlara ek olarak, teoride Y sınıfı da mevcuttu. Bugüne kadar gerçekliği doğrulandı. Her bir sınıfın nesnelerinin özellikleri üzerinde duralım.
Sınıf L
Belirtilenlerin birinci tipine ait yıldızlar, sadece titanyum oksit ve vanadyumdan değil, aynı zamanda metal hidritlerden de absorpsiyon bantlarının mevcudiyeti ile önceki M sınıfının temsilcilerinden farklıdır. Yeni bir L sınıfını ayırt etmeyi mümkün kılan bu özellikti. Ayrıca, ona ait bazı kahverengi cücelerin spektrumunda alkali metaller ve iyot çizgileri bulundu. 2005 yılına kadar bu tür 400 tesis keşfedilmişti.
Sınıf T
T-cüceleri, yakın kızılötesi aralığında metan bantlarının varlığı ile karakterize edilir. Benzer özellikler daha önce sadece güneş sisteminin gaz devlerinde ve ayrıca Satürn'ün ayı Titan'da bulundu. L-cücelerin karakteristiği olan FeH ve CrH hidritleri, T sınıfında sodyum ve potasyum gibi alkali metallerle değiştiriliyor.
Bilim adamlarının varsayımlarına göre, bu tür nesnelerin nispeten küçük bir kütlesi olmalıdır - 70 Jüpiter kütlesinden fazla olmamalıdır. Kahverengi T-cüceler birçok yönden gaz devlerine benzer. Karakteristik yüzey sıcaklıkları 700 ila 1300 K arasında değişir. Bu tür kahverengi cüceler kamera merceğine düşerse, fotoğrafta pembemsi mavi nesneler görülecektir. Bu etki, moleküler bileşiklerin yanı sıra sodyum ve potasyum spektrumlarının etkisiyle ilişkilidir.
Y Sınıfı
Son spektral tip uzun zamandır sadece teoride var olmuştur. Bu tür nesnelerin yüzey sıcaklığı 700 K, yani 400 ºС'nin altında olmalıdır. Görünür aralıkta bu tür kahverengi cüceler algılanmaz (fotoğraf hiç çalışmayacaktır).
Ancak, 2011'deAmerikalı astrofizikçiler, 300 ila 500 K arasında değişen sıcaklıklara sahip birkaç benzer soğuk nesnenin keşfini duyurdular. Bunlardan biri, WISE 1541-2250, Güneş'ten 13,7 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Diğeri, WISE J1828+2650, 25°C'lik bir yüzey sıcaklığına sahiptir.
Güneşin ikizi kahverengi bir cücedir
Böyle ilginç uzay nesneleri hakkında bir hikaye, Ölüm Yıldızı'ndan bahsetmeden eksik kalır. Bu, Oort bulutunun dışında, ondan 50-100 astronomik birim uzaklıkta bulunan bazı bilim adamlarının varsayımlarına göre, Güneş'in varsayımsal olarak var olan ikizinin adıdır. Astrofizikçilere göre, iddia edilen nesne bir çift armatürümüzdür ve her 26 milyon yılda bir Dünya'nın yanından geçer.
Hipotez, paleontolog David Raup ve Jack Sepkowski'nin gezegenimizdeki biyolojik türlerin periyodik olarak kitlesel yok oluşuyla ilgili varsayımlarıyla ilgilidir. 1984 yılında ifade edilmiştir. Genel olarak, teori oldukça tartışmalıdır, ancak lehine argümanlar vardır.
Ölüm Yıldızı, bu yok oluşların olası bir açıklamasıdır. Benzer bir varsayım, iki farklı gökbilimci grubunda aynı anda ortaya çıktı. Hesaplarına göre, Güneş'in ikizi oldukça uzun bir yörünge boyunca hareket etmelidir. Armatürümüze yaklaşırken, Oort bulutunda çok sayıda "yaşayan" kuyruklu yıldızları rahatsız ediyor. Sonuç olarak, Dünya ile çarpışmalarının sayısı artar ve bu da organizmaların ölümüne yol açar.
"Ölüm Yıldızı" veya Nemesis,kahverengi, beyaz veya kırmızı cüce de denir. Ancak bugüne kadar bu rol için uygun hiçbir nesne bulunamadı. Oort bulutunun bölgesinde kuyruklu yıldızların yörüngelerini etkileyen hala bilinmeyen dev bir gezegenin bulunduğuna dair öneriler var. Buz bloklarını kendine çekerek Dünya ile olası çarpışmalarını önler, yani varsayımsal Ölüm Yıldızı gibi hareket etmez. Ancak Tyche gezegeninin (yani Nemesis'in kız kardeşinin) varlığına dair de bir kanıt yoktur.
Kahverengi cüceler, gökbilimciler için nispeten yeni nesnelerdir. Hala onlar hakkında elde edilecek ve analiz edilecek birçok bilgi var. Bugün, bu tür nesnelerin bilinen birçok yıldızın yoldaşı olabileceği varsayılmaktadır. Bu tür cüceleri araştırma ve tespit etmenin zorlukları, bilimsel ekipman ve teorik anlayış için yeni bir çıta oluşturuyor.
