Коричневый карлик

Коричневый карлик (в астрономии) - светящийся объект, доминирующим источником энергии для которого является гравитационное сжатие, хотя некоторую роль могут играть и термоядерные реакции.

Характеристика

Этот класс объектов является промежуточным между звездами и планетами. Нижний предел массы звезды по теоретическим подсчетам составляет около 0,075 массы Солнца (~ 80 масс Юпитера MJ). В недрах газо-пылевых облаков меньшей массы не достигается температура (~ 3 млн. K) и плотность, необходимые для начала термоядерных реакций водородного цикла, и они никогда не станут настоящими звездами. Однако в недрах объектов с массой более тринадцати масс Юпитера возникают условия для термоядерных реакций с участием дейтерия, а в самых массивных среди них (> 65 МJ) - также и лития. Температура недр, при которой происходит последняя реакция, составляет около 2 млн. K. Поскольку доля дейтерия (как и лития) в протозоряний веществе очень невелика, такое термоядерное горючее сравнительно быстро исчерпывается (меньше, чем за 1 млрд. лет) и небесное тело медленно охлаждается.
Интересной особенностью коричневых карликов является то, что их диаметр примерно на 10% меньше диаметра Юпитера и почти не зависит от массы. Подобно белых карликов, силу тяжести в них уравновешивает скорее давление вырожденного электронного газа, чем гидростатическое давление.
Известны коричневые карлики имеют температуры поверхности от 2700 K до 900 K.

История


Gliese 229B - коричневый карлик, который был открыт одним из первых. Одновременно является также одним из наиболее известных коричневых карликов.
1963 астроном Шив Кумар (Университета штата Вирджиния) предсказал существование таких объектов, для которых было предложено название «черные карлики». Однако способов их обнаружения тогда не существовало (поскольку света они почти не излучают, основное излучение сосредоточено в инфракрасном диапазоне). Поэтому астрономы применили термин "черный карлик" для описания совершенно иных объектов: конечной фазы эволюции звезд, когда они остынут после стадии белого карлика
Термин "коричневый карлик" предложила астроном Джил Тартер 1975 года.
1994 вблизи звезды Gliese 229 было обнаружено небольшой спутник Gliese 229B, имевший светимость в 10 раз меньшую, чем слабые известные звезды. А в 1995 году было сообщено, что в спектре спутника обнаружены спектральные линии метана и водяного пара. Поскольку метан разрушается за температуры 1500 K, это означало, что спутник слишком холодный, чтобы быть обычной звездой.

Классификация

Молодые массивные коричневые карлики похожи на красные карлики и имеют спектральные классы с M6, 5. Они постепенно охлаждаются и переходят к спектральному классу L, который был определен именно для них (от 2000 K до 1300 K). Дальнейшее охлаждение переводит их к спектральному классу T (<1300 K). Холодные известные карлики относятся к спектральному классу T8. Теоретически должны существовать и карлики с меньшей температурой, однако имеющиеся инструментальные средства не позволяют надежно идентифицировать такие объекты на расстоянии в несколько световых лет. Теоретики зарезервировали для них спектральный класс Y.