När det är en brun dvärg - men var drar vi linjen?
Ofta kallade ”misslyckade stjärnor” är bruna dvärgar nyfiken kosmiska varelser. Det måste fortfarande finnas någon form av specifik tipppunkt, och astronomer (som de är forskarna som de är) skulle vilja veta: när stoppar en brun dvärg och en stjärna börjar?
Forskare från Georgia State University har nu svaret.
Från ett pressmeddelande som utfärdades 9 december från National Optical Astronomy Observatory (NOAO):
Under större delen av deras liv följer stjärnor ett förhållande som kallas huvudsekvensen, en relation mellan ljusstyrka och temperatur - vilket också är ett samband mellan ljusstyrka och radie. Stjärnor uppför sig som ballonger i den meningen att tillsats av material till stjärnan får sin radie att öka: i en stjärna är materialet elementet väte, snarare än luft som läggs till en ballong. Bruna dvärgar, å andra sidan, beskrivs av olika fysiska lagar (kallas elektron degenerationstryck) än stjärnor och har motsatt beteende. De inre skikten i en brun dvärg fungerar ungefär som en fjädermadrass: att lägga ytterligare vikt på dem får dem att krympa. Därför minskar bruna dvärgar faktiskt i storlek med ökande massa.
Läs mer: The Secret Origin Story of Brown Dwarfs
Som Dr. Sergio Dieterich, huvudförfattaren, förklarade, ”För att skilja stjärnor från bruna dvärgar mättes vi ljuset från varje objekt som man tänkte ligga nära den stjärna / bruna dvärggränsen. Vi mätte också noggrant avståndet till varje objekt. Vi kunde sedan beräkna deras temperaturer och radier med hjälp av grundläggande fysiska lagar och hittade platsen för de minsta föremål som vi observerade (se bifogad bild, baserad på en figur i publikationen). Vi ser att radien minskar med sjunkande temperatur, som väntat för stjärnor, tills vi når en temperatur på cirka 2100K. Där ser vi ett gap utan föremål, och sedan börjar radien öka med sjunkande temperatur, som vi förväntar oss för bruna dvärgar. ”
Dr Todd Henry, en annan författare, sa: ”Vi kan nu peka på en temperatur (2100K), radie (8,7% av vår sol) och ljusstyrka (1/8000 av solen) och säga att huvudsekvensen slutar där "och vi kan identifiera en viss stjärna (med beteckningen 2MASS J0513-1403) som en representant för de minsta stjärnorna."
"Vi kan nu peka på en temperatur (2100K), radie (8,7% av vår sol) och ljusstyrka (1/8000 av solen) och säga" huvudsekvensen slutar där "."
Dr. Todd Henry, RECONS-direktör
Bortsett från att besvara en grundläggande fråga i stellar astrofysik om den svala änden av huvudsekvensen, har upptäckten betydande konsekvenser i sökandet efter liv i universum. Eftersom bruna dvärgar svalnar på en tidsskala på bara miljoner år, är planeter runt bruna dvärgar dåliga kandidater för förmåga att leva, medan mycket lågmassiga stjärnor ger konstant värme och en låg ultraviolett strålningsmiljö i miljarder år. Att känna till temperaturen där stjärnorna slutar och de bruna dvärgarna bör bör hjälpa astronomer att bestämma vilka objekt som är kandidater för att vara värdefulla planeter.
Uppgifterna kom från SOAR (SOuthern Astrophysical Research) 4,1 m teleskop och SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) 0,9 m teleskop vid Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i Chile.
Läs mer här.
