Кафявите джуджета, Krugosvet енциклопедия

Кафявите джуджета

прогнози и откритие кафявото джуджетата.

Обикновените звездите прекарват живота си в състояние на равновесие между силата на тежестта с тенденция към тях сгъсти и да предотвратява силата на налягането на газа. Високо налягане във вътрешността на звездата е от огромна плазма температура в милиони и дори десетки милиони градуси по Келвин, която се поддържа постоянно течаща в централната част на звездата термоядрени реакции, т.е. Реакцията на синтез ядра тежки химични елементи на запалката, като например хелий от водород, хелий и въглероден т.н. В тези реакции се разпределят точно толкова енергия, колкото звездата е загуба на повърхността под формата на радиация. Колкото по-малка от масата на звездата, толкова по-ниска температура в основата си и по-бавно поток има термоядрени реакции. През 1958 г., астрофизик от индийски произход Шив Кумар (Университет на Вирджиния, САЩ), ангажирани в теоретичната изучаването на малки звезди в, което предполага, че може да има формата на звезда тяло като малка маса, че температурата в интериора им няма да бъдат достатъчни за появата на ядрен синтез. Факт е, че по време на формирането на звездите на гравитационното му свиване обикновено трае толкова дълго, тъй като температурата в центъра достигне нивото, необходимо за термоядрени реакции. При тази температура, масивни звезди се извършва при относително вещества с ниска плътност в звезди ниска маса - при по-висока (например, в центъра на слънце плазма плътност е над 100 грама на кубичен сантиметър). През 1963 г. изчисления Kumar са показали, че компресия спира по-рано, отколкото в техния център температура достигне стойност, необходима за критични реакции слети образуващи звезди (прото) много малка маса - синтеза на хелий от водород (4Н ® Той). Причината за спиране протозвезда сгъстяване е квантов механичен ефект - налягането на дегенеративен електрон газ. По този начин, когато на масата на една звезда поне 0.07-0.08 слънчеви маси (точната стойност зависи от неговия химичен състав), не може да изгори лек изотоп на водорода, което означава, животът й не е основната фаза последователност - най-дългият етап в еволюцията на нормалните звезди. Следователно, тези обекти са, най-общо казано, не може да се нарече звезди. От друга страна, то не е на планетата, тъй като развитието на един обект с маса по-голяма от 0013 маса на слънцето, като изчисленията показват, за да бъде кратък стъпка синтез, по време на който изгаря рядък тежък изотоп на водорода - деутерий, се превръща в светлина изотоп на хелия (D + р ® Той). Този кратък епизод на термоядрен синтез не забави дълго гравитационното компресия протозвездата. Температурата на повърхността дори при максимално отопление не надвишава 2800 K, а след това започва да намалява и обекта на практика е престава да свети.

По този начин, в зависимост от теоретичната предвиждане Кумар, а протозвезда с маса от 0013 до около 0075 слънчеви маси в края на гравитационното му свиване експонат половинчат опит да стане звезда, но тя никога не стане; кратък живот свършва и охлаждане на пълното изчезване от простора. Тези звезди са губещи, отворени "на върха на писалката", Kumar наречените "черни джуджета", но за да ги намерите за дълго време не може да бъде забравен и нов термин. В средата на 1970 г., астрономите открили, че в допълнение към наблюдаваните с телескоп нормални ярките звезди в нашите собствени и други галактики, има огромно количество невидима материя; подозрение падна на затъмнени джуджета обекти прогнозирани от Кумар, и те са се превърнали в популярна отново. Крис Дейвидсън (Минесота, САЩ State University), наречен тези непознати звезди "инфрачервени джуджета"; други астрономи обичат да ги наричат ​​"пурпурни джуджета", но през 1975 г. е студент-diplomnitsa от университета в Бъркли (САЩ) Джил Tarter въвежда термина "кафяво джудже", и тя остана. На български език, той е прехвърлен като "кафяво джудже", въпреки че в действителност, тези обекти са инфрачервена светлина, и може да бъде по-точно да се преведе като кафява "тъмно" или "тъп". Но терминът е влязъл нашата научна литература, а може би и всички от групата са междинни между звездите и планетите, обекти остана името "кафяви джуджета".

Три десетилетия на безплодно търсене продължиха тази приглушена светлина. Първият им надеждно откриване се състоя едва след като е създаден нов гигант телескопи с диаметър от 8-10 метра, оборудвана с инфрачервен приемник на изображението (CCDs голям размер) и мощни инфрачервени спектри, изчислени точно по границите на радиация, в който трябва да бъдат осветени кафяв джуджета. Но дори и такава мощна техника е в състояние да открие тези слаби източници само на разстояние не повече от 100 бр (300 светлина. Години), от Слънцето, и по такъв относително малка част от пространството им доста малък. Да се ​​идентифицират няколко кафяви джуджета, той трябваше да се извърши подробно проучване на цялото небе. Някои от тях са открити в близката млади звезди касетъчни Плеяди.

Структурата и развитието на кафяви джуджета.

Най-ниски масови звезди, ядрен източник на енергия, много икономично изразходват доставка на водород, например, една звезда с маса от 0085 слънчева може да поддържа ниска пропускливост (около 0.1% на слънцето) за 6000 милиарда години, което е 400 пъти по-голяма от сегашната епоха. вселена. Но кафяви джуджета с маса под границата Кумар практически лишена от ядрената енергия; след бързото изгаряне на деутерий и да се спре гравитационно свиване те охлади бързо и да стане невидим за няколко милиарда години. Ето защо, в Галактиката може да бъде много студено и напълно невидими кафяви джуджета, които биха могли да представляват значителен дял от неговата скрита маса.