Enanas marrones – estrellas en el sistema solar: temperatura, foto, clases espectrales

Cuanto más amplios sean los conocimientos teóricos y las capacidades técnicas de los científicos, más descubrimientos tendrán. Parecería que todos los objetos del cosmos ya son conocidos y sólo es necesario explicar sus rasgos. Sin embargo, cada vez que los astrofísicos llegan con tal pensamiento, el Universo los presenta con otra sorpresa. A menudo, sin embargo, tales innovaciones pueden predecirse teóricamente. Tales objetos incluyen enanas marrones. Hasta 1995 existían sólo "en la punta de la pluma".

Vamos a conocernos

Las enanas marrones son estrellas bastante inusuales. Todos sus parámetros principales son muy diferentes de las características de las luminarias que nos son familiares, sin embargo, hay similitudes. Estrictamente hablando, la enana marrón es un objeto sustantivo, ocupa una posición intermedia entre las luminarias y los planetas propiamente dichos. Estos cuerpos cósmicos tienen una masa relativamente pequeña – de 12.57 a 80.35 del mismo parámetro de Júpiter. En sus intestinos, como en los centros de otras estrellas, se realizan reacciones termonucleares. La diferencia entre las enanas marrones en el papel extremadamente insignificante del hidrógeno en este proceso. Como combustible, tales estrellas usan deuterio, boro, litio y berilio. "Combustible" termina relativamente rápido y la enana marrón comienza a enfriarse. Después de la finalización de este proceso, se convierte en un planeta-como objeto. Así, las enanas marrones son estrellas que nunca caen en la secuencia principal del diagrama de Hertzsprung-Russell.

Invisible Wanderers

Estos objetos interesantes se distinguen por varias características más notables. Son estrellas errantes no asociadas con ninguna galaxia. Teóricamente, tales cuerpos cósmicos pueden arar la extensión del espacio por muchos millones de años. Sin embargo, una de sus propiedades más significativas es la ausencia casi completa de radiación. Es imposible notar tal objeto sin el uso de equipo especial. El equipo adecuado para los astrofísicos no fue durante un período suficientemente largo.

Primeros descubrimientos

La emisión más fuerte de enanas marrones ocurre en la región espectral infrarroja. La búsqueda de estas pistas tuvo éxito en 1995, cuando se descubrió el primer objeto de este tipo, Teide 1. Pertenece a la clase espectral M8 y se encuentra en el cúmulo de las Pléyades. En el mismo año a una distancia de 20 años luz del Sol, otra estrella de este tipo fue descubierta, Gliese 229B. Rota alrededor de la enana roja Gliese 229A. Los descubrimientos comenzaron a seguir uno tras otro. Hasta la fecha, hay más de cien enanas marrones.

Diferencias

Las enanas marrones no son fáciles de identificar debido a su similitud en diferentes parámetros con planetas y estrellas ligeras. Por su radio, se aproximan, en diversos grados, a Júpiter. Aproximadamente el mismo valor de este parámetro se conserva para toda la gama de masas de enanas marrones. En tales condiciones se hace extremadamente difícil distinguirlos de los planetas.

Además, no todos los enanos de este tipo son capaces de soportar reacciones termonucleares. Los más ligeros (hasta 13 masas de Júpiter) son tan fríos que incluso los procesos basados en deuterio son imposibles en sus profundidades. Los más masivos son muy rápidos (en escalas espaciales – durante 10 millones de años) se enfrían y también se vuelven incapaces de mantener reacciones termonucleares. Los científicos distinguen entre enanas marrones y dos métodos principales. La primera de ellas es la medición de la densidad. Las enanas marrones se caracterizan por aproximadamente los mismos valores de radio y volumen, y por lo tanto un cuerpo cósmico con una masa de 10 Júpiter y más, se refiere muy probablemente a este tipo de objetos.

El segundo método es la detección de rayos X y radiación infrarroja. La presencia de una característica tan notoria no puede presumir de enanas marrones, cuya temperatura ha caído a un nivel planetario (hasta 1000 K).

Modo de distinción de las estrellas de luz

La luz con una pequeña masa es otro objeto del que no es fácil distinguir una enana marrón. ¿Qué es una estrella? Es una caldera termonuclear, donde todos los elementos ligeros se queman gradualmente. Uno de ellos es litio. Por un lado, en las profundidades de la mayoría de las estrellas, termina rápidamente. Por otro lado, se requiere una temperatura relativamente baja para la reacción con su participación. Resulta que el objeto con líneas de litio en el espectro probablemente pertenece a la clase de enanas marrones. Este método tiene sus limitaciones. El litio está a menudo presente en el espectro de estrellas jóvenes. Además, las enanas marrones pueden, durante un período de medio billón de años, agotar todas las reservas de este elemento.

Una característica distintiva puede ser el metano. En las etapas finales del ciclo de vida, una enana marrón es una estrella cuya temperatura permite que se acumule una cantidad impresionante de ella. Otras luminarias no pueden enfriarse a tal estado.

Para la diferencia entre enanas marrones y estrellas, su brillo se mide. Las luminarias se vuelven oscuras al final de su existencia. Los enanos están enfriando toda la "vida". En las etapas finales, se vuelven tan oscuras que es imposible confundirlas con las estrellas.

Enanos marrones: la clase espectral

La temperatura de la superficie de los objetos descritos varía dependiendo de la masa y la edad. Los valores posibles se encuentran en el rango de planetario a característico para las estrellas más frescas de la clase M. Por estas razones, para las enanas marrones se identificaron inicialmente otros dos tipos espectrales, L y T. Además de ellos, la clase Y existía en teoría. . Detengámonos en las características de los objetos de cada una de las clases.

Clase L

Las estrellas pertenecientes al primer tipo de los llamados se diferencian de los representantes de la clase anterior M por la presencia de bandas de absorción no sólo de titanio y óxido de vanadio, sino también de hidruros metálicos. Fue esta característica la que permitió destacar una nueva clase L. También, en el espectro de algunas enanas marrones relacionadas con él, se encontraron líneas de metales alcalinos y yodo. Para 2005, se habían abierto 400 instalaciones de este tipo.

Clase t

Las enanas T se caracterizan por la presencia de bandas de metano en el rango cercano al infrarrojo. Propiedades similares se encontraron previamente sólo en los gigantes gaseosos del sistema solar, así como el satélite de Saturno Titán. En lugar de los hidruros FeH y CrH, característicos de las enanas L, los metales alcalinos como el sodio y el potasio entran en la clase T.

Bajo los supuestos de los científicos, tales objetos deben tener una masa relativamente pequeña – no más de 70 masas de Júpiter. Brown T-enanas son similares en muchos aspectos a los gigantes de gas. La temperatura típica de la superficie varía en el rango de 700 a 1300 K. Si una vez que estas enanas marrones entran en la lente de la cámara, la foto mostrará objetos de un color azul rosáceo. Este efecto está asociado con la influencia de espectros de sodio y potasio, así como de compuestos moleculares.

Clase Y

La última clase espectral sólo existía durante mucho tiempo en teoría. La temperatura superficial de estos objetos debe ser inferior a 700 K, es decir, 400 ° C. En el rango visible, tales enanas marrones no se encuentran (la foto no se puede hacer en absoluto).

Sin embargo, en 2011, los astrofísicos estadounidenses anunciaron el descubrimiento de varios objetos fríos similares con una temperatura de 300 a 500 K. Uno de ellos, WISE 1541-2250, se encuentra a una distancia de 13,7 años luz del Sol. Otro, WISE J1828 + 2650, se caracteriza por una temperatura superficial de 25ºC.

El doble del sol es una enana marrón

La historia de objetos espaciales tan interesantes será incompleta, si no mencionar la "Estrella de la Muerte". Así es como se llama el gemelo hipotéticamente existente del Sol, según los supuestos de algunos científicos, situados a una distancia de 50-100 unidades astronómicas de él, fuera de la nube de Oort. Según los astrofísicos, el objeto propuesto es un par de nuestra luminaria y pasa la Tierra cada 26 millones de años.

La hipótesis está relacionada con la asunción de los paleontólogos David Raup y Jack Sepkowski sobre la extinción periódica en masa de especies biológicas en nuestro planeta. Se expresó en 1984. En general, la teoría es bastante controvertida, pero también hay argumentos a su favor.

La Estrella de la Muerte es una de las explicaciones más probables para tales extinciones. Una suposición similar ha surgido simultáneamente en dos grupos diferentes de astrónomos. Según sus cálculos, el gemelo del Sol debe moverse a lo largo de una órbita fuertemente alargada. Al acercarse a nuestra luminaria, revuelve cometas, en gran número "habitando" la nube de Oort. Como resultado, el número de sus colisiones con la Tierra aumenta, lo que conduce a la muerte de los organismos.

La "estrella de la muerte", o Némesis, como se le llama, puede ser una enana marrón, blanca o roja. Hasta la fecha, sin embargo, no había objetos adecuados para este papel. Se ha sugerido que en la zona de la nube de Oort todavía hay un planeta gigante desconocido que afecta a las órbitas de los cometas. Dibuja bloques de hielo para sí mismo, evitando así su posible colisión con la Tierra, es decir, no funciona en absoluto como la hipotética "Estrella de la Muerte". Sin embargo, no hay evidencia de la existencia del planeta Tycho (es decir, hermana de Némesis).

Las enanas marrones para los astrónomos son objetos relativamente nuevos. Mucho más información sobre ellos debe ser obtenida y analizada. Ya hoy se supone que tales objetos pueden ser los compañeros de muchas estrellas famosas. Las dificultades de investigación y detección de enanos de este tipo establecen una nueva barra alta para el equipo científico y la comprensión teórica.