גמדים חומים - כוכבים במערכת השמש: טמפרטורה, צילום, שיעורים רפאים

ככל שהידע הטכנולוגי והיכולות הטכניות של המדענים נעשה נרחב יותר, כך הם מגלים יותר תגליות. נראה כי כל האובייקטים של היקום כבר ידוע וזה רק צריך להסביר את התכונות שלהם. עם זאת, בכל פעם האסטרופיסיקאים לבוא עם מחשבה כזו, היקום מציג אותם עם הפתעה נוספת. לעתים קרובות, עם זאת, חידושים כאלה ניתן לצפות באופן תיאורטי. חפצים כאלה כוללים גמדים חומים. עד 1995 הם היו קיימים רק "על קצה העט".

בואו להכיר

גמדים חומים הם כוכבים יוצאי דופן למדי. כל הפרמטרים העיקריים שלהם שונים מאוד מן המאפיינים של המאורות כי הם מוכרים לנו, עם זאת, יש קווי דמיון. במובהק, הגמד החום הוא חפץ תחתי, הוא כובש עמדת ביניים בין המאורות וכוכבי הלכת הנכונים. לגופים הקוסמיים האלה יש מסת קטנה יחסית - מ -12.57 ל -80.35 של אותו פרמטר של צדק. במעיים שלהם, כמו במרכזי כוכבים אחרים, מתרחשות תגובות תרמו-גרעיניות. ההבדל בין הגמדים החומים בתפקיד הלא משמעותי ביותר של המימן בתהליך זה. כדלק, כוכבים כאלה משתמשים בדאוטריום, בורון, ליתיום ובריליום. "דלק" מסתיים במהירות יחסית, והגמד החום מתחיל להתקרר. לאחר השלמת תהליך זה, הוא הופך לאובייקט דמוי כוכב. לפיכך, ננסים חומים הם כוכבים שאינם נופלים על הרצף המרכזי של דיאגרמת הרטספרונג-ראסל.

משוטטים בלתי נראים

אובייקטים מעניינים אלה נבדלים על ידי כמה מאפיינים ראויים לציון. הם כוכבים נודדים שאינם קשורים לגלקסיה כלשהי. תיאורטית, גופים קוסמיים כאלה יכולים לחרוש את מרחב המרחב במשך מיליוני שנים. עם זאת, אחד המאפיינים המשמעותיים ביותר שלהם הוא היעדר כמעט מוחלט של קרינה. אי אפשר להבחין באובייקט כזה ללא שימוש בציוד מיוחד. ציוד מתאים לאסטרופיסיקאים לא היה לתקופה ארוכה מספיק.

תגליות ראשונות

פליטה חזקה של ננסים חומים מתרחשת באזור אינפרא אדום ספקטרלי. החיפוש אחר מסלולים כאלה היה מוצלח ב -1995, כאשר התגלה האובייקט הראשון, טייד 1, והוא שייך לקבוצת הספקטרום M8, והוא ממוקם באשכול פלייאדס. באותה שנה, במרחק של 20 שנות אור מהשמש, התגלה כוכב נוסף כזה, גלייז 229B. הוא מסתובב סביב הגמד האדום Gliese 229A. תגליות החלו ללכת בזה אחר זה. עד היום יש יותר ממאה ננסים חומים.

הבדלים

גמדים חומים לא קל לזהות בגלל הדמיון שלהם בפרמטרים שונים עם כוכבי לכת וכוכבים קלים. ברדיוס שלהם הם מתקרבים, במידות שונות, ליופיטר. בערך אותו ערך של פרמטר זה נשמר עבור כל טווח ההמונים של הגמדים החומים. בתנאים כאלה הוא הופך להיות קשה מאוד להבדיל אותם מן כוכבי הלכת.

בנוסף, לא כל הגמדים מסוג זה מסוגלים לתמוך בתגובות תרמו-גרעיניות. הקל ביותר מהם (עד 13 המוני של יופיטר) הם כל כך קר אפילו תהליכים מבוססי דויטריום הם בלתי אפשריים במעמקים שלהם. המסיבי ביותר הם מאוד מהר (בקשקשים בחלל - במשך 10 מיליון שנים) הם להתקרר וגם להיות מסוגל לשמור על תגובות תרמו-גרעיניות. מדענים מבחינים בין גמדים חומים לבין שתי שיטות עיקריות. הראשון שבהם הוא מדידת צפיפות. גמדים חומים מאופיינים בערך באותם ערכים של רדיוס ונפח, ולכן גוף קוסמי עם מסה של 10 יופיטר ומעלה, קרוב לוודאי מתייחס לסוג זה של חפצים.

השיטה השנייה היא איתור של רנטגן קרינה אינפרא אדום. נוכחותו של מאפיין בולט כזה אינו יכול להתפאר בגמדים חומים, אשר טמפרטורתם ירדה לרמה פלנטרית (עד 1000 K).

דרך ההבחנה בין כוכבים קלים

האור עם המסה הקטנה הוא עוד חפץ שממנו לא קל להבחין בין ננס חום. מהו כוכב? זהו דוד תרמו-גרעיני, שבו כל האלמנטים בהירים נשרפים בהדרגה. אחד מהם הוא ליתיום. מצד אחד, במעמקי רוב הכוכבים, הוא מסתיים במהירות. מאידך גיסא, נדרשת טמפרטורה נמוכה יחסית לתגובה עם השתתפותה. מתברר כי האובייקט עם קווי ליתיום בספקטרום שייך כנראה למעמד של גמדים חומים. לשיטה זו יש מגבלות. ליתיום נמצא לעתים קרובות בספקטרום של כוכבים צעירים. בנוסף, גמדים חומים יכולים, לאורך תקופה של חצי מיליארד שנים, למצות את כל עתודות האלמנט הזה.

תכונה ייחודית יכולה להיות מתאן. בשלבים הסופיים של מחזור החיים, גמד חום הוא כוכב הטמפרטורה שלו מאפשר אחד לצבור כמות מרשימה של זה. אורות אחרים לא יכולים להתקרר למצב כזה.

על ההבדל בין ננסים חומים לכוכבים, נמדדת בהירותם. המאורות מתעמעמים בסוף קיומם. גמדים מקררים את כל "החיים". בשלבים האחרונים הם נעשים כהים עד כדי כך שאי אפשר לבלבל אותם עם הכוכבים.

גמדים חומים: המעמד הספקטראלי

הטמפרטורה של פני השטח של האובייקטים המתוארים משתנה בהתאם למסה וגיל. הערכים האפשריים הם בטווח שבין כוכבי לכת למאפיינים של הכוכבים הקרים ביותר של המעמד מ 'מסיבות אלה, עבור הגמדים החומים, זוהו שני טיפוסים ספקטרליים נוספים, L ו- T. בנוסף להם, המעמד Y קיים בתיאוריה, עד כה, המציאות שלו אושרה . תן לנו להתעכב על המאפיינים של אובייקטים של כל הכיתות.

Class L

כוכבים השייכים לסוג הראשון של אלה בשם שונים מנציגי המעמד הקודם M על ידי נוכחות של להקות הקליטה לא רק של טיטניום ו תחמוצת ונדיום, אלא גם של hydrides מתכת. זה היה תכונה זו שאפשרה לבחור את המעמד החדש L. כמו כן, בספקטרום של כמה גמדים חומים הקשורים אליו, שורות של מתכות אלקליות ו יוד נמצאו. בשנת 2005 נפתחו 400 מתקנים כאלה.

כיתה ט

T- הגמדים מאופיינים על ידי נוכחות של להקות מתאן בטווח הקרוב אינפרא אדום. מאפיינים דומים נמצאו בעבר רק בענקי הגז של מערכת השמש, כמו גם לוויין של סטורן טיטאן. במקום hydrides FeH ו CrH, המאפיין של L- גמדים, מתכות אלקליות כמו נתרן ואשלגן לבוא בכיתה T.

תחת הנחות של מדענים, אובייקטים כאלה צריכים להיות מסה קטנה יחסית - לא יותר מ 70 המוני של יופיטר. T- גמדים חומים דומים במובנים רבים לענקי גז. הטמפרטורה האופיינית למשטח משתנה בטווח שבין 700 ל -1,300 ק"ג. אם הגמדים החומים האלה ייכנסו לעדשת המצלמה, התמונה תציג חפצים בצבע ורדרד-כחול. השפעה זו קשורה להשפעת הספקטרום של נתרן ואשלגן, כמו גם תרכובות מולקולריות.

דרגה Y

מעמד הספקטרום האחרון היה קיים זמן רב בתיאוריה בלבד. טמפרטורת פני השטח של אובייקטים כאלה צריך להיות מתחת 700 K, כלומר 400 ° C. בטווח הנראה, ננסים חומים כאלה לא נמצאים (התמונה לא יכולה להתבצע כלל).

עם זאת, בשנת 2011, אסטרופיסיקאים אמריקאים הודיעו על גילוי של כמה חפצים דומים קר עם טמפרטורה של 300-500 K. אחד מהם, WISE 1541-2250, ממוקם במרחק של 13.7 שנות אור מן השמש. עוד, WISE J1828 + 2650, מאופיין בטמפרטורת פני השטח של 25 ° C.

הכפיל של השמש הוא גמד חום

הסיפור של אובייקטים חלל מעניינים כאלה יהיה שלם, אם לא להזכיר את "כוכב המוות". כך נקראת התאום הקיימת של השמש, בהתאם להנחות של כמה מדענים, הממוקמים במרחק של 50-100 יחידות אסטרונומיות ממנה, מחוץ לענן אורט. לדברי האסטרופיסיקאים, האובייקט המוצע הוא זוג של המאור שלנו ומעביר את כדור הארץ כל 26 מיליון שנה.

ההשערה קשורה בהנחה של פליאונטולוגים דייויד ראופ וג'ק ספקובסקי על ההכחדה ההמונית התקופתית של מינים ביולוגיים על הפלנטה שלנו. זה בא לידי ביטוי בשנת 1984. באופן כללי, התיאוריה היא שנויה במחלוקת, אבל יש גם טיעונים לטובתה.

כוכב המוות הוא אחד ההסברים האפשריים להכחדות כאלה. הנחה דומה התעוררה בו זמנית בשתי קבוצות שונות של אסטרונומים. על פי החישובים שלהם, התאום של השמש חייב לנוע לאורך מסלול מוארך מאוד. כאשר מתקרב המאור שלנו, זה מרדנות שביטים, במספרים גדולים "מאכלס" את ענן אורט. כתוצאה מכך, מספר ההתנגשויות שלהם עם כדור הארץ עולה, מה שמוביל למוות של אורגניזמים.

"כוכב המוות", או Nemesis, כפי שהוא נקרא, יכול להיות גמד חום, לבן או אדום. עד כה, עם זאת, לא היו אובייקטים מתאימים לתפקיד זה. הוצע כי באזור ענן אורט יש עדיין כוכב לכת ענק לא ידוע המשפיע על מסלולים של שביטים. הוא מצייר בלוקים קרח לעצמו, ובכך למנוע התנגשות אפשרית שלהם עם כדור הארץ, כלומר, זה לא עובד בכלל כמו "כוכב המוות" היפותטי. עם זאת, אין כל עדות לקיומה של הפלנטה Tycho (כלומר, אחות של Nemesis).

גמדים חומים לאסטרונומים הם אובייקטים חדשים יחסית. הרבה יותר מידע עליהם הוא לקבל ונותחו. היום כבר להניח כי אובייקטים כאלה יכולים להיות חבריו של כוכבים מפורסמים רבים. קשיים של מחקר וגילוי של גמדים מסוג זה להגדיר חדש גבוה בר עבור ציוד מדעי הבנה תיאורטית.