О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Украина | Политзеки | Болотное дело | Запрещенка | Свобода слова | Акции протеста
Читайте нас:

статья Красно-коричневые взвешены и найдены легкими

Максим Борисов, 17.03.2006
Так художник представляет себе двойную систему коричневых карликов. Изображение с сайта hubblesite.org
Так художник представляет себе двойную систему коричневых карликов. Изображение с сайта hubblesite.org
Реклама

Впервые астрономы смогли узнать точный вес пары коричневых карликов и точно измерить их диаметры. Подобные измерения нельзя было проводить при наблюдениях одного-единственного коричневого карлика, но теперь удалось отыскать уникальную звездную систему, образованную сразу двумя такими объектами.

Об открытии пары коричневых карликов в "звездных яслях" Туманности Ориона (в 1500 световых лет от Земли) и проведении критически важных измерений сообщает (в выпуске научного журнала Nature (vol 440, p 311) от 16 марта) группа американских астрономов: Джеф Валенти (Jeff Valenti) из Научного института космических телескопов (Space Telescope Science Institute - STScI, Балтимор, штат Мэриленд), Роберт Матье (Robert Mathieu) из Университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison) и руководитель этой группы Кейван Стассан (Keivan Stassun) из Университета Вандербилта (Vanderbilt University, Нэшвилл, штат Теннеси).

Плоскости орбит вышеупомянутых карликов с Земли наблюдаются как бы "с ребра", "коричневые" (в данном случае объекты на самом деле имеют красноватый оттенок) периодически проходят друг перед другом, создавая таким образом затмения (иначе разрешить эти объекты по отдельности на таком расстоянии не удается). Это первая двойная звездная система, состоящая из затмевающих друг друга коричневых карликов из всех, когда-либо обнаруживаемых астрономами. Она подарила ученым редкую возможность по вариациям блеска и периодам между характерными пиками и понижениями интенсивности излучения провести точные измерения масс, диаметров, яркости и поверхностной температуры карликов и тем самым проверить истинность теоретических моделей.

Коричневые (или бурые) карлики (brown dwarf) относятся к промежуточному классу астрономических объектов, они несут в себе как признаки планет, так и звезд. Эти "недоросли" слишком малы, чтобы зажечь в своих внутренностях реакции термоядерного синтеза ядер гелия из водорода (благодаря которым светит наше Солнце и другие нормальные звезды), они довольно быстро "выдыхаются" (когда сгорает довольно редкий изотоп водорода дейтерий, "загорающийся" уже при миллионе градусов Кельвина) и теряют изначальный запас тепла (поверхностная светимость - от трех до полутора тысяч градусов и ниже), и вместе с тем коричневые карлики во много раз массивнее (минимум в 13 раз), чем даже самая крупная планета Солнечной системы - Юпитер (которая сама по себе уже обладает некоторыми "сверхпланетными" признаками).

"Некоторые люди считают Юпитер "неудавшейся звездой", однако он с большой вероятностью может содержать внутри себя железное ядро, тогда как коричневые карлики заполнены водородом до самой своей сердцевины, - объясняет Матье. - Это различие возникает из-за разных эволюционных путей, которыми проходят коричневые карлики и планеты (и экзопланеты)".

Поскольку коричневые карлики - это объекты как правило очень небольшие и гораздо более тусклые, чем обычные звезды, то обнаруживать их научились только в самые последние годы: благодаря усовершенствованию наблюдательных технологий астрономы внесли в каталоги сотни слабых объектов, которые могут считаться коричневыми карликами. И хотя сама возможность появления таких звезд-неудачников была предсказана в 1980-е годы, только в 2000 году был однозначно доказано существование первого "настоящего" коричневого карлика. Первоначально, когда коричневые карлики оставались еще гипотетическими объектами, астрономы считали, что от планет их нужно отличать прежде всего способом появления на свет (коричневые карлики формируются так же, как и "нормальные" звезды, - из фрагментирующихся и сжимающихся облаков, состоящих из межзвездной пыли и газа, тогда как планеты создаются из газопылевых дисков, что окружают формирующиеся звезды). Но как только был найден первый кандидат в коричневые карлики, ученые поняли, что их на самом деле чрезвычайно трудно отличать от планет, особенно тогда, когда они имеют звездных компаньонов.

Так, один из нынешних карликов превосходит Юпитер по массе в 55 раз, а другой - в 35 (ошибка измерений не превышает 10%) - это приблизительно 5,5% и 3,5% от массы Солнца. А чтобы называться настоящей звездой и зажечь в себе реакции термоядерного синтеза гелия из водорода карлики должны были бы иметь массу по меньшей мере в 75-80 юпитеров (для сравнения: Солнце массивнее Юпитера в 1000 раз). Исследователи провели свыше 1500 измерений в течение более чем 280 ночей между 1994 и 2005 гг. Для своих целей они в основном использовали 0,9-метровый телескоп Национальной обсерватории на вершине Китт Пик (Kitt Peak National Observatory, Аризона) и трио телескопов Межамериканской обсерватории Серро Тололо (Cerro Tololo Inter-American Observatory - CTIAO) в чилийских Андах (к северу от Сантьяго).

Считается, что возраст этой пары коричневых карликов (учитывая их окружение), составляет лишь несколько миллионов лет (меньше 10 миллионов лет). Новые наблюдения подтверждают теоретическое предсказание, согласно которому коричневые карлики рождаются также, как звезды, но в процессе своей эволюции сжимаются, охлаждаются и к "старости" становятся все более и более похожими на планеты. До последнего времени существовал лишь один коричневый карлик, массу которого удалось измерить непосредственным образом, однако он был намного старше, более тусклым и в гораздо большей степени походил на планету. В настоящее время оба члена системы "красно-коричневых карликов" слишком велики для своего веса, "раздуты" (их диаметры сопоставимы с диаметром нашего Солнца (70% и 50% соответственно), и это в полном согласии с теорией), а вот спустя двести миллионов лет они остынут и сожмутся, приняв вполне скромные "планетные" размеры.

"Эта двойная система - своего рода "Розеттский камень", который поможет нам разгадать многие тайны коричневых карликов, - говорит Кейван Стассан, - Мы уже знаем, как рождаются звезды: они формируются из коллапсирующих газопылевых облаков. Однако многие детали этих процессов остаются загадкой, особенно те факторы, что определяют вес будущей звезды". (Розеттский камень - это плита из черного базальта с надписью на древнеегипетском языке (иероглифами), египетском разговорном (демотическим шрифтом) и греческом языке. Плита была найдена в 1799 году вблизи городка Розетта в дельте Нила (в настоящее время город Рашид) французским лейтенантом Бушаром во время вторжения армии Наполеона в Египет. Надпись высечена в 196 году до н.э. и содержит восхваления жрецов Птоломею Y Епифану (203-181 до н.э.). Имя тогдашнего правителя Египта, обведенное в надписи картушами, позволило в 1822 году французскому ученому Франсуа Шампольону прочитать и дешифровать первые древнеегипетские иероглифы и таким образом положить начало изучению европейцами иероглифической письменности.)

Однако не все так уж радужно, и в процессе исследований возникли определенные проблемы. Как уже было сказано, отслеживая спектральные вариации, астрономы смогли оценить поверхностные температуры пары коричневых карликов. Теория предсказывает, что наиболее массивный член этой пары должен был бы иметь и более высокую температуру поверхности, однако на деле был получен прямо противоположный результат: более тяжелый член этой двойной системы характеризуется температурой в 2650 градусов Кельвина, а меньший может похвастаться 2790 кельвинами (на поверхности нашего Солнца царят 5900 K).

"Одно из возможных объяснений может состоять в том, что эти два объекта на самом деле имеют различное происхождение и возраст", - говорит Стассан. Если это так, то находка может служить подтверждением одного из последних результатов моделирования процессов звездообразования. Согласно предсказаниям, полученным в ходе компьютерных симуляций, коричневые карлики создаются настолько близко друг к другу, что они с очень большой вероятностью могут прерывать процессы формирования друг друга. Ну а альтернативное объяснение состоит в том, что в данном случае мы можем иметь дело не с родными "братьями", а с компаньонами, изначально рожденными в разных местах...

Источники:
Astronomers Measure Precise Mass of a Binary Brown Dwarf - HubbleSite - NewsCenter
Astronomers, at last, get a chance to size up a brown dwarf - University of Wisconsin News
Eclipsing brown dwarfs provide new key to the star formation process - News from Vanderbilt University
Brown dwarfs weighed directly for first time - New Scientist

Ссылки:
Коричневые карлики: не звезды и не планеты
На новых снимках Туманности Ориона проявилось множество ранее неизвестных звезд
Астрономы обнаружили три новых коричневых карлика
Планета около коричневого карлика
В таинственном облаке L1014 скрывался коричневый карлик

Максим Борисов, 17.03.2006




новость Новости по теме
Фото и Видео






Наши спонсоры
Выбор читателей