Если вы хотите стать успешной звездой, приложив минимум усилий, стремитесь к температуре поверхности около четверти солнечной. Это температура, при которой, согласно новому исследованию, красные карлики, которые светят долгое время, отделяются от несостоявшихся звезд, известных как коричневые карлики.
Часто бывает трудно отличить красных карликов от коричневых, потому что в молодом возрасте они выглядят одинаково: красные и тусклые. Но только красные карлики рождаются с достаточной массой, чтобы выдерживать те же ядерные реакции, которые приводят в действие звезды, подобные Солнцу. Напротив, коричневые карлики светятся красным в основном из-за высокой температуры в момент рождения, но затем их ядерная активность иссякает, заставляя их остывать и тускнеть. Астрофизики Дино Сюй и Адам Бургассер из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги обнаружили разделительную линию между этими двумя типами, исследуя, как они перемещаются в космосе.
Когда рождается звезда, она обращается вокруг центра Млечного Пути по довольно круговой орбите. Однако со временем гравитационные толчки гигантских газовых облаков, спиральных рукавов и других звезд раскачивают звезды взад и вперед. Эти возмущения делают орбиты звезд вокруг галактического центра все более и более эллиптическими. Таким образом, по орбитальным траекториям звезд можно определить их приблизительный возраст.
Большинство красных карликов довольно старые; их предсказанная продолжительность жизни намного больше, чем нынешний возраст Вселенной. Коричневые карлики остывают и тускнеют в молодом возрасте. В среднем красные карлики должны следовать по большему количеству эллиптических орбит вокруг галактики, чем молодые коричневые карлики.
В новом исследовании команда Сюй проанализировала 172 красных и коричневых карлика различных спектральных классов, классификация которых основана на спектрах объектов, которые коррелируют с температурами их поверхностей. Исследователи обнаружили, что резкий перерыв в движении звезд отделяет более теплые старшие объекты, которые в среднем имеют более эллиптические орбиты, от более молодых и холодных, которые, как правило, имеют более круговые орбиты. Этот разрыв проявляется в спектральном классе между L4 и L6, что соответствует температуре поверхности от около 1200 до 1400°по Цельсию (от 1500 до 1700 кельвинов) — часть температуры поверхности Солнца около 5500°C (5800 K). Об этом сообщает команда 5 июля на arXiv.org.
Выше этой критической температуры тусклые солнца представляют собой смесь долгоживущих красных карликов и молодых коричневых карликов. Однако все объекты ниже этой температуры- коричневые карлики, — говорит Сюй. Это несостоявшиеся звезды, которым суждено выдохнуться.
Этот новый метод определения температурной границы между красными и коричневыми карликами интригует, но результат является предварительным, говорит Трент Дюпюи, астроном из Эдинбургского университета, не принимавший участия в работе. «Это именно то, чего вы ожидаете», — говорит он. Дюпюи говорит, что необходимо наблюдать за дополнительными красными и коричневыми карликами, чтобы подтвердить находку.
Сюй соглашается: «Нам нужен более полный образец». Расширять выборку будет легко и сложно. С положительной стороны, красные карлики многочисленны, превосходя по численности все остальные звездные типы вместе взятые, а также распространены коричневые карлики. С другой стороны, красные и коричневые карлики тусклые. Это делает измерение их доплеровских сдвигов, которые показывают, насколько быстро объекты движутся к Земле или от Земли, сложной задачей. Но знание этого движения необходимо для расчета орбитального пути звезды вокруг галактики.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение