Skocz do zawartości

Witaj na forum skupiającym największą społeczność astronomiczną w Polsce - Astropolis.pl
Zachęcamy do rejstracji, dzięki której uzyskasz dostęp do wszystkich funkcji Astropolis.pl. Po tym, jak założysz swoje konto i zalogujesz się do systemu będziesz mógł zakładać wątki, odpowiadać we wszystkich tematach, oceniać posty innych użytkowników, a także korzystać z rozbudowanego systemu komunikacji między użytkownikami. Jeśli masz już swoje konto, zaloguj się tutaj - w przeciwnym wypadku zarejestruj konto - za darmo - teraz!

Ostatnio dodane artykuły

Zobacz wszystkie artykuły

BĄDŹ NA BIEŻĄCO - SUBSKRYBUJ NAS

 
           

Między planetą a gwiazdą - Brązowe Karły

Autor: Paether | sie 02 2016 19:42 | 17 komentarze

post-19663-0-96935900-1470161637.png

 

Istnieje wiele różnych klasyfikacji ciał niebieskich. Klasyfikacje te pozwalają astronomom na grupowanie obiektów ułatwiając kolejne badania i zwykły przepływ informacji między badaczami. Jednak nie wszystkie obiekty pozwalają się tak precyzyjnie "zaszufladkować". Sklasyfikowanie brązowych karłów nie jest łatwe. Są one zbyt masywne na planety, a zbyt małe, aby umieścić je w towarzystwie gwiazd, ale jednocześnie posiadają pewne cechy obu grup obiektów. Obecnie przyjmuje się, że każde ciało nie będące gwiazdą, o masie powyżej 13 mas Jowisza, jest brązowym karłem. Bywają czasami nazywane "nieudanymi gwiazdami" ponieważ są słabym, mało masywnym rodzeństwem pełnoprawnych gwiazd ale fascynują astronomów z różnych powodów. Ciągle jednak niewiele o nich wiemy. Co więcej, ten kosmiczny "dylemat" nie był pewny aż do 1995 roku gdy odkryto Gliese 229B - pierwszego potwierdzonego brązowego karła. 
 
BRĄZOWE KARŁY NIE SĄ BRĄZOWE, A BRĄZOWY NIE JEST KOLOREM
 

jill turner.jpg „Oczywiste było, że potrzebny jest kolor opisujący te karły, który

byłby między czerwonym i czarnym. Zaproponowałam kolor
brązowy i Joe (Silk) protestował ponieważ brązowy nie jest

kolorem ...” Dr Jill Turner

 

 

W 1963 roku astronom Shiv Kumar z Uniwersytetu Virginia wysunął założenie, że ten sam proces grawitacyjnego kurczenia się, który formuje gwiazdy z obłoków pyłu i gazu, mógłby również ukształtować mniejsze obiekty. Zamiast płonących czerwonym, żółtym, niebieskim lub białym światłem w wyniku fuzji jądrowej, mogłyby być ogrzewane przez grawitacyjny kolaps. Teraz już wiemy na pewno, że takie obiekty istnieją. Nazywamy je brązowymi karłami, ale nie są w rzeczywistości brązowe. Więc jakiego są koloru?
Określenie "brązowy karzeł" zostało wymyślone przez Dr Jill Tarter w 1975 roku do opisania tych hipotetycznych wówczas obiektów i okazało się popularniejsze niż inne ówczesne i późniejsze propozycje jak  "podgwiazda", "karzeł podczerwony" czy "planetar". Od połowy lat 80-tych naukowcy intensywnie poszukiwali odpowiedzi na pytanie jak częstym są zjawiskiem o ile w ogóle istnieją. Trudność w obserwacji tych obiektów związana była z bardzo słabym światłem jakie emitują. 
 
Brązowy to nie kolor, nie dla astronomów. Gdy bierze się pod uwagę kolor gwiazdy, astronomowie mówią o długości fali światła emitowanego w największej ilości przez daną gwiazdę. Gwiazdy emitują światło o różnych długościach fal, ale nie mogą emitować brązowego.

Dr Kenneth Brecher jest profesorem na Uniwersytecie Bostońskim oraz głównym badaczem projektu LITE. Jest to projekt, który wykorzystuje szereg eksperymentów, w celu zrozumienia jak ludzie postrzegają kolory. Brecher wykonał prezentację na spotkaniu American Astronomical Society o rzeczywistej barwie brązowych karłów. Problem polega na tym, że "kolor" brązowy i zbliżone do niego, są bardzo uzależnione od otoczenia w jakim się znajdują. Im ciemniejsze otoczenie tym bardziej skłaniamy się do wersji, że widzimy kolor pomarańczowy. Dlatego bardzo ciężko odwzorować, jaki kolor zobaczylibyśmy spoglądając z niewielkiej odległości na przeciętnego brązowego karła, ale posługując się popularnym kodem szesnastkowym, byłby to mniej więcej EB4B25 o wartości RGB: R-235, G-75, B-37. Wygląda bardziej na czerwonawy pomarańcz niż brąz.

 

post-19663-0-16215600-1470163983.png

 
GWIEZDNE NIEWYPAŁY
 
Przepis na przygotowanie brązowego karła rozpoczyna się tak samo jak przepis na gwiazdę. W największym skrócie, gwiazdy na ogół tworzą się kiedy mgławica pyłu i gazu jest z jakiegoś powodu zaburzona i zaczyna się zapadać. Obłoki takie zawierają w większości wodór i hel, lecz mogą też posiadać niewielkie ilości deuteru i litu. Po skondensowaniu, tworzy się obiekt wystarczająco masywny aby zapalić fuzję jądrową. Brązowe karły to obiekt jaki powstaje, kiedy ten proces się nie powiedzie, gdy protogwiazda nie uzyska wystarczającej masy do utrzymania syntezy jądrowej. 
 
Jak gorąca musi być protogwiazda aby podtrzymać fuzję jądrową?
Około 10.000.000° Celsjusza,
Ile do tego potrzeba masy?
Około 75-80 razy więcej niż masa Jowisza.

 
To powyższe to absolutne minimum potrzebne do stworzenia najmniejszych i najzimniejszych gwiazd. Każda gwiazda, która jest większa, gorętsza i jaśniejsza wymaga o wiele więcej materii. Z brązowymi karłami jest inaczej. Z jakiegoś powodu nie było wystarczająco dużo materii w danym obszarze, aby protogwiazda "zapaliła się". Pozostała po prostu kulą gazu, która przez pewien czas jest w stanie syntezować deuter.

 

Ile potrzeba masy do zapoczątkowania reakcji syntezy deuteru?

Około 13 razy więcej niż masa Jowisza.

 

 

post-19663-0-73519100-1470168530.jpg

 

 

Temperatura brązowych karłów może być nawet bardzo zbliżona do temperatury "gwiezdnej", ale może również być porównywalna do temperatury "planetarnej" a ich masy również wahają się także między gwiazdami i gigantycznymi planetami gazowymi. Są one szczególnie interesujące dla naukowców, ponieważ mogą dostarczyć sporo wskazówek na temat procesów formowania się gwiazd.
 
Brązowe karły i gazowe olbrzymy gazowe takie jak Jowisz są fizycznie zadziwiająco podobne. Główną różnicą jest temperatura. Brązowe karły mogą mieć temperatury zbliżone do 2000°C lub stosunkowo niskie, niewiele powyżej zera. W 2014 roku odkryto obiekt (WISE J085510.83-071442.5), którego temperatura wynosi od −48 do −13 °C jednak z powodu niewielkiej masy określany jest mianem "brązowego podkarła", może być również samotną planetą.

Temperatura panująca na umownej powierzchni Jowisza czy Saturna schodzi poniżej -100°C. Taka różnica temperatury sprawia, że materia obu rodzajów obiektów zachowuje się w różny sposób. Na przykład woda pozostaje zwykle w postaci gazowej na brązowych karłach, a zamarza na gazowych gigantach.
 
"BRĄZOWE" TYPY WIDMOWE
 
Chociaż oznaczone jako "brązowe", podzielone są na klasy oparte na pasmach absorpcji w widmie. Wszystkie znane nam gwiazdy klasyfikujemy według typów widmowych. Główne typy widmowe od najgorętszych do najchłodniejszych to: O, B, A, F, G, K i M. Jednak czerwone karły stają się coraz chłodniejsze i nikną z czasem, aż jedyne światło jakie emitują ograniczy się do zakresu podczerwieni.
Aby możliwa była ich klasyfikacja, astronomowie dodali typy widmowe L, T oraz Y.

 

typ M.png Typ M

Temperatura 3500-2100 K. Bardzo zbliżone do czerwonych karłów, stanowią pewnego rodzaju połączenie między dwoma rodzajami obiektów. Czerwone karły na chłodniejszym końcu klasyfikacji uważa się brązowe karły i nazywane są  "late-M dwarves". W widmie dominują linie absorpcyjne TiO, VO, H2O, CO. Ich barwę można określić jako brudną czerwień. Znamy ponad 300 takich obiektów.

 

typ L.png Typ L

Temperatura 2100-1300 K. W tej klasie linie absorbcyjne tlenków są zastępowane przez wodorki (FeH, CrH, MgH, CaH) i silne linie metali alkaicznych. Gwiazdy w tej klasie są purpurowo-czerwone. Znamy ponad 1300 takich obiektów.

 

typ t.png Typ T

Temperatura 1300-500 K. Tutaj widzimy silne linie CH4 i H2O oraz ekstremalnie szerokie Na I i K I. Znamy prawie 600 takich obiektów.

 

 

typ y.jpg Typ Y

Temperatura poniżej 500 K. Najzimniejsza możliwa kategoria, która była zaledwie hipotetyczna, aż do niedawnych odkryć szeregu niezwykle ciekawych karłów. Obecnie 21 brązowych karłów zostało przypisanych do klasy Y. Nie wydzielają praktycznie żadnego światła więc fizycznie są najbliższe planetom. Dostrzeżenie tych obiektów było możliwe dzięki obserwacjom w zakresie podczerwieni przez teleskop WISE.
 
Brązowy karzeł tuż po swoich narodzinach, przez stosunkowo niedługi czas (kilka milionów lat) jest w stanie syntezować deuter jednak cały czas stygnie. Dlatego też typ widmowy brązowego karła odzwierciedla jego wiek. Brązowe karły zwykle rozpoczynają żywot jako obiekty typu L i z biegiem czasu stygną stając się się obiektami kolejnych typów. 
 

NAJBLIŻSI SĄSIEDZI

 

post-19663-0-70063000-1470168841.jpg

 
 6299819.jpg
 Źródełka:
 
http://www.solstatio...tars/pc10bd.htm
http://www.universet...e-brown-dwarfs/
http://futurism.com/...ants-and-stars/
http://www.guide-to-...dwarf-star.html
http://www.csmonitor...k-their-auroras
https://carnegiescience.edu/news/when-it-comes-brown-dwarfs-“how-far”-key-question
http://w.astro.berke.../SciAm-book.pdf

 

Polecam szczególnie ostatni link.

Wszystkie obrazki z dedykacją dla Hamala - miłośnika obrazków.


+30

Zdjęcie

Między planetą a gwiazdą - Brązowe Karły

* * * * * 4 głosy

  • Zaloguj się, aby dodać odpowiedź
17 odpowiedzi w tym temacie

#16
Paether

Paether

    Saiya-jin

  • Administrator
  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6031 postów
  • Skąd:Krosno/Rugby

Co ciekawe, najbardziej masywne planety znajdujące się w NASA Exoplanet Archive posiadają znacznie większą masę niż minimalna potrzebna z definicji do bycia brązowym karłem:

 

explanets.jpg


+3
Post rekomendują: ekolog, M@ciek, Bellatrix,

Równość dla wszystkich kolorów! Stowarzyszenie LRGB




#17
Paether

Paether

    Saiya-jin

  • Administrator
  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6031 postów
  • Skąd:Krosno/Rugby

Ogłoszono niedawno odkrycie 165 brązowych karłów (typy M, L i T) w odległości do 160 lat świetlnych od nas, po przeczesaniu 28% nieba :)

 

http://www.sci-news....hood-04180.html


+4
Post rekomendują: Bellatrix, AlexAndra90, Loxley, majer,

Równość dla wszystkich kolorów! Stowarzyszenie LRGB


#18
Paether

Paether

    Saiya-jin

  • Administrator
  • PipPipPipPipPipPipPipPipPipPip
  • 6031 postów
  • Skąd:Krosno/Rugby

Odkryto brązowego karła w odległości 16.300 lat świetlnych. Karzeł orbituje sobie wokół normalnej gwiazdy w odległości 0,25 albo 0,45 jednostki astronomicznej i tak się złożyło, że układ ten znalazł się pomiędzy nami a odległą gwiazdą co spowodowało mikrosoczewkowanie grawitacyjne, któremu nadano numer katalogowy OGLE-2015-BLG-1319. Obserwacje poczyniono za pomocą Teleskopu Spitzera i Satelity Swift.

 

http://www.sci-news....sing-04357.html

 

image_4357_2e-Brown-Dwarf.jpg


+1
Post rekomendują: ekolog,

Równość dla wszystkich kolorów! Stowarzyszenie LRGB






Również z jednym lub większą ilością słów kluczowych: Polecamy, brązowe karły, karzeł, protogwiazda, gliese

Użytkownicy przeglądający ten temat: 0

0 użytkowników, 0 gości, 0 anonimowych użytkowników