Представьте себе объект, который родился, чтобы стать звездой, но так и не смог зажечься в полную силу. Таковы коричневые карлики — холодные, одинокие тела, чья судьба — медленно остывать в течение миллионов лет, переживая своих ярких соседей. Чтобы увидеть их, часто требуется смотреть на небо в инфракрасном диапазоне.
Рождение, которое не состоялось
И звёзды, и коричневые карлики появляются из коллапсирующих облаков газа, богатых молекулярным водородом. Долгое время считалось, что это единственный путь их формирования, но новые открытия показали, что процесс может быть сложнее.
Что отличает звезду от «недозвезды»?
Ключевое различие — термоядерный синтез. Чтобы стать полноценной звездой, объект должен достичь в своём ядре температуры около 3 миллионов градусов, необходимой для устойчивого горения водорода. Эта температура достигается за счёт гравитационного сжатия: чем сильнее сжимается газовый шар, тем выше его плотность и температура.
Коричневые карлики не достигают этого критического порога, известного как предел Кумара. Максимум, на что они способны — это кратковременное горение дейтерия (тяжёлого изотопа водорода), энергии которого недостаточно для поддержания длительной термоядерной реакции. Согласно законам квантовой механики, в их недрах образуется так называемый вырожденный электронный газ. Он создаётся гравитацией, но одновременно препятствует дальнейшему сжатию, останавливая процесс до того, как загорится водород.
Обратите внимание: Как изменились наши любимые звёзды с годами. 22 фото крупным планом..
Историческое открытие и литиевый тест
В 1995 году теория получила блестящее подтверждение. Американские астрономы обнаружили в скоплении Плеяды объект массой всего 6% от массы Солнца. Чтобы доказать, что это именно коричневый карлик, а не маленькая звезда, они использовали «литиевый тест», предложенный испанским астрофизиком Рафаэлем Реболо.
Суть теста проста: в недрах настоящих звёзд литий быстро уничтожается высокими температурами. В более холодных недрах коричневых карликов литий может сохраняться миллионы лет. Таким образом, обнаружение лития в спектре объекта стало надёжным маркером для идентификации этих «неудавшихся» звёзд.
Свойства и среда обитания
По размерам и температуре коричневые карлики могут напоминать гигантские планеты. Однако их выдает огромная плотность, а некоторые даже испускают рентгеновское излучение. Большинство же светится в инфракрасном диапазоне, что и дало им название «коричневые» (хотя на самом деле они, скорее, тускло-красные или малиновые).
Наиболее активные исследования ведут учёные NASA. Им удалось обнаружить карлик с температурой поверхности всего около 30°C, а также описать их экстремальную атмосферу, где бушуют свирепые штормы, а дожди могут состоять из расплавленных металлов и раскалённых силикатов.
Астрономам даже удалось составить карту поверхности одного из ближайших коричневых карликов. Ближайшие к Земле такие объекты являются компаньонами звёзд: один вращается вокруг красного карлика SCR-1845-6357, другие — вокруг звезды Эпсилон Индейца. Они находятся на расстоянии всего 11,8–12,7 световых лет от нас, что открывает уникальные возможности для их детального изучения.
Больше интересных статей здесь: Звезды.
Источник статьи: Коричневые карлики - не планеты, но ещё и не звёзды.