Je mehr theoretisches Wissen und technische Fähigkeiten Wissenschaftler entwickeln, desto mehr Entdeckungen machen sie. Es scheint, dass alle Weltraumobjekte bereits bekannt sind und es nur notwendig ist, ihre Eigenschaften zu erklären. Doch jedes Mal, wenn Astrophysiker einen solchen Gedanken haben, präsentiert ihnen das Universum eine weitere Überraschung. Oftmals werden solche Innovationen jedoch theoretisch vorhergesagt. Zu diesen Objekten gehören Braune Zwerge. Bis 1995 existierten sie nur an der Spitze des Stiftes.
Lernen wir uns kennen
Braune Zwerge sind eher ungewöhnliche Sterne. Alle ihre Hauptparameter unterscheiden sich stark von den Eigenschaften der uns bekannten Leuchten, es gibt jedoch Ähnlichkeiten. Genau genommen ist ein Brauner Zwerg ein substellares Objekt, er nimmt eine Zwischenstellung zwischen den eigentlichen Koryphäen und Planeten ein. Diese kosmischen Körper haben eine relativ kleine Masse - von 12,57 bis 80,35 des analogen Parameters von Jupiter. In ihren Eingeweiden wie in den Zentrenanderen Sternen finden thermonukleare Reaktionen statt. Der Unterschied zwischen Braunen Zwergen ist die äußerst unbedeutende Rolle von Wasserstoff in diesem Prozess. Solche Sterne verwenden Deuterium, Bor, Lithium und Beryllium als Brennstoff. Der „Treibstoff“geht relativ schnell zur Neige und der Braune Zwerg beginnt abzukühlen. Nachdem dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird es zu einem planetenähnlichen Objekt. Braune Zwerge sind also Sterne, die niemals auf die Hauptreihe des Hertzsprung-Russell-Diagramms fallen.
Unsichtbare Wanderer
Diese interessanten Objekte zeichnen sich durch mehrere andere bemerkenswerte Eigenschaften aus. Sie sind wandernde Sterne, die keiner Galaxie zugeordnet sind. Theoretisch können solche kosmischen Körper viele Millionen Jahre lang durch die Weiten des Weltraums surfen. Eine ihrer wichtigsten Eigenschaften ist jedoch die fast vollständige Abwesenheit von Strahlung. Es ist unmöglich, ein solches Objekt ohne die Verwendung spezieller Ausrüstung zu bemerken. Astrophysiker haben schon lange keine geeignete Ausrüstung mehr.
Erste Entdeckungen
Die stärkste Strahlung Brauner Zwerge fällt in den infraroten Spektralbereich. Die Suche nach solchen Spuren war 1995 von Erfolg gekrönt, als das erste derartige Objekt entdeckt wurde, Teide 1. Es gehört zur Spektralklasse M8 und befindet sich im Plejadenhaufen. Im selben Jahr wurde ein weiterer solcher Stern, Gliese 229B, in einer Entfernung von 20 Lichtjahren von der Sonne entdeckt. Es dreht sich um den Roten Zwerg Gliese 229A. Entdeckungen folgten einer nach dem anderen. Bis heute ist es bekanntüber hundert Braune Zwerge.
Unterschiede
Braune Zwerge sind aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Planeten und hellen Sternen nicht leicht zu identifizieren. In ihrem Radius nähern sie sich dem Jupiter bis zu einem gewissen Grad. Für den gesamten Massenbereich Brauner Zwerge bleibt ungefähr der gleiche Wert dieses Parameters. Unter solchen Bedingungen wird es extrem schwierig, sie von Planeten zu unterscheiden.
Außerdem sind nicht alle Zwerge dieser Art in der Lage, thermonukleare Reaktionen zu unterstützen. Die leichtesten von ihnen (bis zu 13 Jupitermassen) sind so k alt, dass selbst Prozesse mit Deuterium in ihrer Tiefe unmöglich sind. Die massereichsten kühlen sehr schnell (im kosmischen Maßstab - in 10 Millionen Jahren) ab und werden auch unfähig, thermonukleare Reaktionen aufrechtzuerh alten. Wissenschaftler verwenden zwei Hauptmethoden, um Braune Zwerge zu unterscheiden. Die erste ist die Dichtemessung. Braune Zwerge zeichnen sich durch ungefähr die gleichen Werte für Radius und Volumen aus, und daher gehört ein kosmischer Körper mit einer Masse von 10 Jupitern und mehr höchstwahrscheinlich zu diesem Objekttyp.
Der zweite Weg ist die Erkennung von Röntgen- und Infrarotstrahlung. Nur Braune Zwerge, deren Temperatur auf das planetarische Niveau (bis zu 1000 K) gesunken ist, können sich nicht mit einer so auffälligen Eigenschaft rühmen.
Unterscheidung von hellen Sternen
Eine Leuchte mit geringer Masse ist ein weiteres Objekt, von dem es schwierig sein kann, einen Braunen Zwerg zu unterscheiden. Was ist ein Stern? Dies ist ein thermonuklearer Kessel, in dem nach und nach alles ausbrennt.leichte Elemente. Einer davon ist Lithium. Einerseits endet es in den Tiefen der meisten Sterne ziemlich schnell. Andererseits ist für die Reaktion mit ihrer Teilnahme eine relativ niedrige Temperatur erforderlich. Es stellt sich heraus, dass das Objekt mit Lithiumlinien im Spektrum wahrscheinlich zur Klasse der Braunen Zwerge gehört. Diese Methode hat ihre Grenzen. Lithium ist oft im Spektrum junger Sterne vorhanden. Außerdem können Braune Zwerge alle Reserven dieses Elements in einem Zeitraum von einer halben Milliarde Jahren erschöpfen.
Methan kann auch ein Markenzeichen sein. In den letzten Stadien seines Lebenszyklus ist ein Brauner Zwerg ein Stern, dessen Temperatur es ihm ermöglicht, eine beeindruckende Menge anzusammeln. Andere Leuchten können nicht auf einen solchen Zustand abkühlen.
Zur Unterscheidung zwischen Braunen Zwergen und Sternen wird auch ihre Helligkeit gemessen. Die Leuchten dimmen am Ende ihrer Existenz. Zwerge kühlen alles "Leben" ab. Im Endstadium werden sie so dunkel, dass sie nicht mehr mit Sternen verwechselt werden können.
Braune Zwerge: Spektr altyp
Die Oberflächentemperatur der beschriebenen Objekte variiert je nach Masse und Alter. Mögliche Werte reichen von planetarisch bis zu jenen, die für die kältesten Sterne der Klasse M charakteristisch sind. Aus diesen Gründen wurden ursprünglich für Braune Zwerge zwei zusätzliche Spektr altypen, L und T, identifiziert. Neben ihnen existierte theoretisch auch die Klasse Y. Bis heute wurde seine Realität bestätigt. Lassen Sie uns auf die Eigenschaften der Objekte jeder der Klassen eingehen.
Klasse L
Sterne der erstgenannten Art unterscheiden sich von Vertretern der vorigen Klasse M durch das Vorhandensein von Absorptionsbanden nicht nur von Titanoxid und Vanadium, sondern auch von Metallhydriden. Es war dieses Merkmal, das es ermöglichte, eine neue Klasse L zu unterscheiden. Außerdem wurden Linien von Alkalimetallen und Jod im Spektrum einiger Brauner Zwerge gefunden, die zu ihr gehören. Bis 2005 wurden 400 solcher Einrichtungen entdeckt.
Klasse T
T-Zwerge sind durch das Vorhandensein von Methanbanden im nahen Infrarotbereich gekennzeichnet. Ähnliche Eigenschaften wurden bisher nur bei den Gasriesen des Sonnensystems sowie beim Saturnmond Titan gefunden. Die für L-Zwerge charakteristischen Hydride FeH und CrH werden in der T-Klasse durch Alkalimetalle wie Natrium und Kalium ersetzt.
Nach Annahmen von Wissenschaftlern sollten solche Objekte eine relativ geringe Masse haben - nicht mehr als 70 Jupitermassen. Braune T-Zwerge ähneln in vielerlei Hinsicht Gasriesen. Ihre charakteristische Oberflächentemperatur variiert zwischen 700 und 1300 K. Wenn solche Braunen Zwerge jemals in die Kameralinse fallen, zeigt das Foto rosa-blaue Objekte. Dieser Effekt ist mit der Beeinflussung der Spektren von Natrium und Kalium sowie molekularen Verbindungen verbunden.
Klasse Y
Die letzte Spektralart existierte lange nur in der Theorie. Die Oberflächentemperatur solcher Objekte sollte unter 700 K liegen, d. H. 400 ºС. Im sichtbaren Bereich werden solche Braunen Zwerge nicht erkannt (das Foto funktioniert überhaupt nicht).
Allerdings im Jahr 2011Amerikanische Astrophysiker gaben die Entdeckung mehrerer ähnlicher k alter Objekte mit Temperaturen zwischen 300 und 500 K bekannt. Eines davon, WISE 1541-2250, befindet sich in einer Entfernung von 13,7 Lichtjahren von der Sonne. Der andere, WISE J1828+2650, hat eine Oberflächentemperatur von 25°C.
Der Zwilling der Sonne ist ein Brauner Zwerg
Eine Geschichte über solch interessante Weltraumobjekte wäre unvollständig, ohne den Todesstern zu erwähnen. Dies ist der Name des hypothetisch existierenden Zwillings der Sonne, der sich nach Annahmen einiger Wissenschaftler in einer Entfernung von 50-100 astronomischen Einheiten außerhalb der Oortschen Wolke befindet. Astrophysikern zufolge handelt es sich bei dem angeblichen Objekt um ein Paar unserer Koryphäen, das alle 26 Millionen Jahre an der Erde vorbeizieht.
Die Hypothese hängt mit der Vermutung der Paläontologen David Raup und Jack Sepkowski über das periodische Massensterben biologischer Arten auf unserem Planeten zusammen. Es wurde 1984 zum Ausdruck gebracht. Im Allgemeinen ist die Theorie ziemlich umstritten, aber es gibt Argumente dafür.
Der Todesstern ist eine mögliche Erklärung für dieses Aussterben. Eine ähnliche Annahme entstand gleichzeitig in zwei verschiedenen Gruppen von Astronomen. Nach ihren Berechnungen sollte sich der Zwilling der Sonne auf einer stark gestreckten Umlaufbahn bewegen. Wenn er sich unserem Leuchtkörper nähert, stört er Kometen, die in großer Zahl die Oortsche Wolke „bewohnen“. Infolgedessen nimmt die Anzahl ihrer Kollisionen mit der Erde zu, was zum Tod von Organismen führt.
"Todesstern" oder Nemesis, asEr wird auch genannt, er kann ein Brauner, Weißer oder Roter Zwerg sein. Bisher wurden jedoch keine für diese Rolle geeigneten Objekte gefunden. Es gibt Vermutungen, dass es in der Zone der Oortschen Wolke einen noch unbekannten Riesenplaneten gibt, der die Umlaufbahnen von Kometen beeinflusst. Es zieht Eisblöcke an sich und verhindert so ihre mögliche Kollision mit der Erde, das heißt, es verhält sich überhaupt nicht wie der hypothetische Todesstern. Es gibt jedoch auch keine Beweise für die Existenz des Planeten Tyche (also der Schwester von Nemesis).
Braune Zwerge sind relativ neue Objekte für Astronomen. Es gibt noch viele Informationen über sie, die eingeholt und analysiert werden müssen. Man geht heute schon davon aus, dass solche Objekte Begleiter vieler bekannter Sterne sein können. Die Schwierigkeiten bei der Erforschung und Entdeckung dieser Art von Zwergen setzen eine neue Messlatte für wissenschaftliche Ausrüstung und theoretisches Verständnis.
