kozmos.hr
Astronomija

Male zvijezde, smeđi patuljci i plinoviti divovi

Usporedba Sunca, zvijezde male mase, smeđeg patuljka i plinovitog diva (Jupitera). Izvor: NASA's Goddard Space Flight Center
objavljeno

Međunarodni tim znanstvenika otkrio je neobične svemirske objekte na granici između zvijezda male mase i smeđih patuljaka.

‘Smeđi patuljci’

Smeđi patuljci nebeska su tijela s masom većom od planeta (oko 10-70 Jupitera), ali nešto manjom od najmanjih zvijezda. U svojem središtu nemaju dovoljno energije kako bi pokrenuli nuklearne reakcije. Postoji nekoliko razreda smeđih patuljaka: M, L, T, Y.

Međunarodni tim, predvođen znanstvenicima sa Sveučilišta u Ženevi (UNIGE) i švicarskog Nacionalnog centra za kompetentnost u istraživanju (NCCR), PlanetS, u suradnji sa Sveučilištem u Bernu, otkrio je pet objekata mase na granici između zvijezda i smeđih patuljaka (oko 8% Sunčeve mase). Rezultati rada objavljeni su u znanstvenom časopisu Astronomy & Astrophysics.

Zvijezde i plinoviti divovi uglavnom se sastoje od vodika i helija, no zvijezde su mnogo veće, stoga njihova jaka gravitacija uzrokuje spajanje vodika u helij i oslobađanje velike količine energije.

Izvor: NASA/JPL-Caltech.
Izvor: NASA/JPL-Caltech.

‘Neuspjele zvijezde’

Smeđi patuljci ipak nisu dovoljno veliki za tu reakciju te ne mogu proizvesti odgovarajuću razinu topline. Kod njih dolazi do spajanja deuterija (teškog vodika) i zato je njihova svjetlost mnogo slabija. Znanstvenici ih ponekad nazivaju ‘neuspjelim zvijezdama’.

“I dalje ne znamo gdje se točno nalazi gornja granica mase smeđih patuljaka, granica koja nam omogućuje razlikovanje od zvijezda male mase koje mogu stapati vodik milijardama godina. Za to vrijeme smeđi će patuljak imati kratku fazu gorenja, a potom zahlađenje “, ističe Nolan Grieves, istraživač na Odsjeku za astronomiju Prirodoslovno -matematičkog fakulteta UNIGE-a, član NCCR PlanetS-a te glavni autor istraživanja. “Ove granice variraju ovisno o na primjer, kemijskom sastavu smeđeg patuljka ili načinu njegovog formiranja, kao i njegovom početnom radijusu”, objašnjava Grieves.

Problem leži u tom što su smeđi patuljci izuzetno rijetki. “Do sada smo točno okarakterizirali samo 30 smeđih patuljaka”, tvrdi jedan od suradnika iz Ženeve.

Unatoč tome, međunarodni tim je pronašao pet velikih smeđih patuljaka “prijatelja”, izvorno identificiranih s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) kao objekti od interesa (TOI)-TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 i TOI-1213. Oni se zovu “pratitelji” jer kruže oko svojih zvijezda domaćina, u razdobljima od 5 do 27 dana. Polumjerom su između 0,81 i 1,66 puta veći od Jupitera, a masom oko 77 do 98 puta teži.

Izvor: NASA / JPL / Jonathan Gagne
Izvor: NASA / JPL / Jonathan Gagne

‘Prijatelji’ na granici između malih zvijezda i smeđih patuljaka

“Svako novo otkriće pomaže nam da bolje razumijemo prirodu smeđih patuljaka, kako su nastali i zašto su rijetki”, izjavila je Monika Lendl, istraživačica s Odjela za astronomiju pri UNIGE-u i članica PlanetS NCCR-a.

Glavni trag pri otkrivanju ovih smeđih patuljaka, bio je omjer njihove starosti i njihove veličine.”Smeđi patuljci bi se trebali smanjivati ​​i hladiti, dok im lagano ponestaje deuterija. Otkrili smo da dva najstarija objekta, TOI 148 i 746, imaju manji polumjer, dok dva mlađa “prijatelja” imaju veće polumjere. ” smatra François Bouchy, profesor na UNIGE-u i član NCCR PlanetS.

Ovi objekti su toliko blizu granice da bi vrlo lako mogli biti zamijenjeni za zvijezde male mase, a astronomi još uvijek nisu u potpunosti sigurni radi li se o smeđim patuljcima. “Čak i s ovim novim objektima, još uvijek nam nedostaju brojevi za izvođenje konačnih zaključaka o razlici između smeđih patuljaka i zvijezda male mase. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi saznali više o njima.”, smatra Grieves.

https://kozmos.hr/jupiter-druga-zvijezda-suncevog-sustava/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Populating the brown dwarf and stellar boundary: Five stars with transiting companions near the hydrogen-burning mass limit, Nolan Grieves et al, A&A, 652 (2021) A127, DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202141145

Anonymus (27. kolovoza 2021.) Unraveling the mystery of brown dwarfs, University of Geneva, Phys.org (pristupljeno 1.9.2021.)

 

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.