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

ככל שהידע התיאורטי נעשה נרחב יותריכולות טכניות של מדענים, כך הם מגלים יותר. 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 הם ניבאו תיאורטית. חפצים כאלה כוללים ננסים 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 מאלו של המאורות כי הם מוכרים לנו, עם זאת, יש קווי דמיון. במובהק, הגמד החום הוא חפץ תחתי, הוא תופס עמדה בינונית 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 להיות אובייקט 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 עוד כמהמאפיינים מרשימים. 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. הציוד המתאים לאסטרופיסיקאים לא היה לתקופה ארוכה מספיק.

תגליות ראשונות

הקרינה החזקה ביותר של גמדים חומיםנופל על האזור ספקטרלית אינפרא אדום. החיפוש אחר עקבות כאלה הוכתרו בהצלחה ב 1995, כאשר האובייקט הראשון מסוגו טיידה 1. היא שייכת למעמד ספקטרלי M8 והוא ממוקם באשכול של הפליאדות נפתח. 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 לזהותבגלל הדמיון שלהם בפרמטרים שונים עם כוכבי לכת וכוכבים קלים. ברדיוס שלהם הם מתקרבים, בדרגות שונות, יופיטר. בערך אותו ערך של פרמטר זה נשמר עבור כל טווח של המוני הגמדים החומים. בתנאים כאלה הוא הופך להיות קשה מאוד להבדיל אותם כוכבי הלכת.

בנוסף, לא כל הגמדים מסוג זהמסוגלים לתמוך בתגובות תרמו-גרעיניות. הקל ביותר מהם (עד 13 מסה צדק) כל כך קר אפילו תהליכים מבוססי דויטריום בלתי אפשרי במעמקים שלהם. מסיבי ביותר הם מהר מאוד (על שטח בקנה מידה - במשך 10 מיליון שנה) 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 באותו ערך של רדיוס ונפח, ולכן גוף קוסמי עם מסת של 10 צדק ומעלה הוא קרוב לוודאי קשור לסוג זה של חפצים.

השיטה השנייה היא זיהוי של רנטגן וקרינה אינפרא אדומה. נוכחותו של מאפיין בולט כזה אינה יכולה להתפאר בגמדים חומים, אשר טמפרטורתם ירדה לרמה פלנטרית (עד 1000 K).

דרך ההבחנה בין כוכבים קלים

האור עם מסה קטנה - עוד אובייקט, מאשר יכול להיות קשה להבחין גמד חום. מהו כוכב? זהו דוד תרמו-גרעיני, שבו כל האלמנטים האור נשרפים בהדרגה. אחד מהם הוא ליתיום. מצד אחד, במעיים של 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 לעיתים 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 שטמפרטורתו מאפשרת לצבור כמות מרשימה ממנו. אורות אחרים לא יכולים להתקרר למצב זה.

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

גמדים חומים: המעמד הספקטראלי

טמפרטורת פני השטח של האובייקטים המתואריםזה משתנה בהתאם למשקל וגיל. ערכים אפשריים הם בטווח מן פלנטרית אל מאפיין של המעמד הקר ביותר של כוכב M. מסיבות אלה, חום מגמד במקור שני סוג ספקטרלי נוסף הוקצה - L ו- T. בנוסף אליהם, בתיאוריה קיים וי בכיתה עד כה, מציאותו אישר . הבה נבחן את המאפיינים של האובייקטים של כל כיתה.

דרגה L

כוכבים השייכים לסוג הראשון של השם,נבדלים 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

גמדים T מאופיינים נוכחות הקרובהרצועת אינפרא אדום של להקות מתאן. 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, מתקנים כאלה צריכיםיש מסה קטנה יחסית - לא יותר מ 70 המוני של יופיטר. T- גמדים חומים דומים במובנים רבים לענקי גז. טמפרטורת השטח האופיינית משתנה בין 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 במשך זמן רבהיה קיים רק בתיאוריה. טמפרטורת פני השטח של אובייקטים כאלה צריך להיות מתחת 700 K, כלומר 400 ° C. בטווח הגלוי, גמדים חומים כאלה לא נמצאים (התמונה לא יכולה להתבצע כלל).

עם זאת, בשנת 2011, אסטרופיזיקה אמריקאיתהודיעה על פתיחתם של כמה חפצים קרים דומים בטמפרטורה של 300 עד 500 ק '. אחד מהם, WISE 1541-2250, נמצא במרחק של 13.7 שנות אור מהשמש. עוד, WISE J1828 + 2650, מאופיין בטמפרטורת פני השטח של 25 ° C.

הכפיל של השמש הוא גמד חום

סיפור על אובייקטים חלל מעניינים כאלהיהיה שלם אם לא תזכיר את "כוכב המוות". כך נקראת התאומה 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 פליאונטולוגיםדוד Raup וג 'ק Sepkowski על הכחדה המונית תקופתית 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 האפשרייםהכחדות כאלה. הנחה דומה התרחשה בו זמנית בשתי קבוצות שונות של אסטרונומים. על פי החישובים שלהם, התאום של השמש חייב לנוע לאורך מסלול מוארך מאוד. כאשר מתקרבים המאור שלנו, זה מריר שביטים, במספרים גדולים "מיושב" ענן אורט. כתוצאה מכך, מספר ההתנגשויות שלהם עם כדור הארץ עולה, מה שמוביל למוות של אורגניזמים.

"כוכב המוות" או "נמזיס", כמו גם אותהנקרא, יכול להיות גמד חום, לבן או אדום. עד כה, עם זאת, לא היו אובייקטים מתאימים לתפקיד זה. הוא הציע כי באזור של ענן אורט יש עדיין כוכב לכת ענק לא ידוע, אשר משפיע על מסלולים של שביטים. הוא מצייר בלוקים קרח לעצמו, ובכך למנוע התנגשות אפשרית שלהם עם כדור הארץ, כלומר, זה לא מתנהג כמו היפותטי "כוכב המוות". עם זאת, אין כל עדות לקיומו של כוכב הלכת Tyuhe (כלומר, אחות של Nemesis).

גמדים חומים לאסטרונומים יחסיתאובייקטים חדשים. מידע נוסף עליהם הוא לקבל ונותחו. היום כבר להניח כי אובייקטים כאלה יכולים להיות חבריו של כוכבים מפורסמים רבים. הקשיים במחקר ובגילוי של גמדים מסוג זה מציבים בר גבוה חדש לציוד מדעי ולהבנה תיאורטית.