Όταν είναι καφέ νάνος - αλλά πού σχεδιάζουμε τη γραμμή;
Συχνά αποκαλούνται «αποτυχημένα αστέρια», οι καφέ νάνοι είναι περίεργα κοσμικά πλάσματα. Ακόμα, πρέπει να υπάρχει κάποιο συγκεκριμένο σημείο ανατροπής και οι αστρονόμοι (που είναι οι επιστήμονες που είναι) θα ήθελαν να μάθουν: πότε σταματά ένας καφετής νάνος και ένα αστέρι αρχίζει;
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Γεωργίας έχουν τώρα την απάντηση.
Από δελτίο τύπου που εκδόθηκε στις 9 Δεκεμβρίου από το Εθνικό Παρατηρητήριο Οπτικής Αστρονομίας (NOAO):
Για τις περισσότερες από τις ζωές τους, τα αστέρια υπακούουν σε μια σχέση που αναφέρεται ως η κύρια ακολουθία, μια σχέση μεταξύ φωτεινότητας και θερμοκρασίας - η οποία είναι επίσης μια σχέση μεταξύ φωτεινότητας και ακτίνας. Τα αστέρια συμπεριφέρονται σαν μπαλόνια με την έννοια ότι η προσθήκη υλικού στο αστέρι προκαλεί αύξηση της ακτίνας του: σε ένα αστέρι το υλικό είναι το στοιχείο υδρογόνο, παρά ο αέρας που προστίθεται σε ένα μπαλόνι. Οι καφέ νάνοι, από την άλλη πλευρά, περιγράφονται από διαφορετικούς φυσικούς νόμους (αναφέρονται ως πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων) από τα αστέρια και έχουν την αντίθετη συμπεριφορά. Τα εσωτερικά στρώματα ενός καφέ νάνου λειτουργούν σαν στρώμα άνοιξη: η προσθήκη επιπλέον βάρους τους προκαλεί συρρίκνωση. Ως εκ τούτου, οι καφέ νάνοι μειώνονται στην πραγματικότητα με αυξανόμενη μάζα.
Διαβάστε περισσότερα: Η μυστική ιστορία προέλευσης των Brown Dwarfs
Όπως εξήγησε ο Dr. Sergio Dieterich, ο κύριος συγγραφέας, «Για να ξεχωρίσουμε τα αστέρια από τους καφέ νάνους, μετρήσαμε το φως από κάθε αντικείμενο που πιστεύεται ότι βρίσκεται κοντά στο αστρικό / καφέ νάνο όριο. Μετρήσαμε επίσης προσεκτικά τις αποστάσεις σε κάθε αντικείμενο. Στη συνέχεια θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε τις θερμοκρασίες και τις ακτίνες τους χρησιμοποιώντας βασικούς φυσικούς νόμους και βρήκαμε τη θέση των μικρότερων αντικειμένων που παρατηρήσαμε (δείτε τη συνημμένη εικόνα, με βάση μια εικόνα στην έκδοση). Βλέπουμε ότι η ακτίνα μειώνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας, όπως αναμένεται για τα αστέρια, μέχρι να φτάσουμε σε θερμοκρασία περίπου 2100K. Εκεί βλέπουμε ένα κενό χωρίς αντικείμενα, και στη συνέχεια η ακτίνα αρχίζει να αυξάνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας, όπως περιμένουμε για καφέ νάνους. «
Ο Δρ Todd Henry, ένας άλλος συγγραφέας, είπε: «Τώρα μπορούμε να δείξουμε μια θερμοκρασία (2100K), την ακτίνα (8,7% εκείνη του Ήλιου μας) και τη φωτεινότητα (1/8000 του Ήλιου) και να πούμε« η κύρια ακολουθία τελειώνει εκεί "και μπορούμε να αναγνωρίσουμε ένα συγκεκριμένο αστέρι (με τον χαρακτηρισμό 2MASS J0513-1403) ως εκπρόσωπο των μικρότερων αστεριών."
«Τώρα μπορούμε να δείξουμε μια θερμοκρασία (2100K), την ακτίνα (8,7% εκείνη του Ήλιου μας) και τη φωτεινότητα (1/8000 του Ήλιου) και να πούμε« η κύρια ακολουθία τελειώνει εκεί »."
Δρ. Todd Henry, Διευθυντής RECONS
Εκτός από την απάντηση σε μια θεμελιώδη ερώτηση στην αστρική αστροφυσική σχετικά με το δροσερό τέλος της κύριας ακολουθίας, η ανακάλυψη έχει σημαντικές επιπτώσεις στην αναζήτηση ζωής στο σύμπαν. Επειδή οι καφέ νάνοι κρυώνουν σε χρονική κλίμακα μόνο εκατομμυρίων ετών, οι πλανήτες γύρω από τους καφέ νάνους είναι φτωχοί υποψήφιοι για βιωσιμότητα, ενώ τα αστέρια πολύ χαμηλής μάζας παρέχουν σταθερή ζεστασιά και ένα περιβάλλον χαμηλής υπεριώδους ακτινοβολίας για δισεκατομμύρια χρόνια. Η γνώση της θερμοκρασίας από την οποία τελειώνουν τα αστέρια και των καφέ νάνων πρέπει να βοηθήσει τους αστρονόμους να αποφασίσουν ποια αντικείμενα είναι υποψήφια για τη φιλοξενία κατοικήσιμων πλανητών.
Τα δεδομένα προήλθαν από το τηλεσκόπιο SOAR (SOuthern Astrophysical Research) 4,1 m και το τηλεσκόπιο SMARTS (Σύστημα Τηλεοπτικών Ερευνών Μικρού και Μέτριου Ανοίγματος) 0,9 m στο Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo (CTIO) στη Χιλή.
Διαβάστε περισσότερα εδώ.
