Når det er en brun dværg - men hvor tegner vi stregen?
Ofte kaldet ”mislykkede stjerner” er brune dværge nysgerrige kosmiske væsener. Der skal stadig være et slags specifikt vippepunkt, og astronomer (som de er forskere, som de er) vil gerne vide: hvornår stopper en brun dværg og en stjerne begynder?
Forskere fra Georgia State University har nu svaret.
Fra en pressemeddelelse udstedt 9. december fra National Optical Astronomy Observatory (NOAO):
I det meste af deres liv adlyder stjerner et forhold kaldet hovedsekvensen, en forbindelse mellem lysstyrke og temperatur - hvilket også er et forhold mellem lysstyrke og radius. Stjerner opfører sig som balloner i den forstand, at tilføjelse af materiale til stjernen får dens radius til at stige: i en stjerne er materialet elementet brint, snarere end luft, der føjes til en ballon. Brune dværge er på den anden side beskrevet af forskellige fysiske love (kaldet elektronisk degenerationstryk) end stjerner og har den modsatte opførsel. De indre lag i en brun dværg fungerer meget som en fjedermadras: tilføjelse af ekstra vægt på dem får dem til at krympe. Derfor aftager brune dværge faktisk i størrelse med stigende masse.
Læs mere: The Secret Origin Story of Brown Dwarfs
Som Dr. Sergio Dieterich, hovedforfatteren, forklarede: ”For at skelne stjerner fra brune dværge målte vi lyset fra hver genstand, der blev tænkt at ligge tæt på den stellare / brune dværggrænse. Vi målte også omhyggeligt afstandene til hvert objekt. Vi kunne derefter beregne deres temperaturer og radier ved hjælp af grundlæggende fysiske love og fundet placeringen af de mindste objekter, vi observerede (se den vedhæftede illustration, baseret på en figur i publikationen). Vi ser, at radius falder med faldende temperatur, som forventet for stjerner, indtil vi når en temperatur på ca. 2100K. Der ser vi et mellemrum uden genstande, og så begynder radius at stige med faldende temperatur, som vi forventer for brune dværge. ”
Dr. Todd Henry, en anden forfatter, sagde: “Vi kan nu pege på en temperatur (2100K), radius (8,7% af vores sol) og lysstyrke (1/8000 af solen) og sige, at hovedsekvensen slutter der ”og vi kan identificere en bestemt stjerne (med betegnelsen 2MASS J0513-1403) som en repræsentant for de mindste stjerner.”
"Vi kan nu pege på en temperatur (2100K), radius (8,7% som vores sol) og lysstyrke (1/8000 af solen) og sige 'hovedsekvensen slutter der'."
Dr. Todd Henry, RECONS-direktør
Bortset fra at besvare et grundlæggende spørgsmål i stjernernes astrofysik om den kølige ende af hovedsekvensen, har opdagelsen betydelige konsekvenser i søgen efter liv i universet. Fordi brune dværge afkøles på en tidsskala på kun millioner af år, er planeter omkring brune dværge dårlige kandidater til beboelsesevne, hvorimod stjerner med meget lav masse giver konstant varme og et lavt ultraviolet strålingsmiljø i milliarder af år. At kende temperaturen, hvor stjernerne ender, og de brune dværge begynder, skal hjælpe astronomer med at beslutte, hvilke objekter der er kandidater til at være vært for beboelige planeter.
Dataene kom fra SOAR (SOuthern Astrophysical Research) 4,1 m-teleskop og SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) 0,9 m teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i Chile.
Læs mere her.
