Rdeča masa rdeče mase prvič merjena • Alexander Sergeyev • Znanstvene novice o "Elementih" • Astronomija

Rdeča masa, izmerjena prvič

Dvojno rjavi pritlikavi sistem (slika: www.news.wisc.edu)

12 let skrbnega opazovanja binarnega sistema v meglici Orion prvič dovoljeno, da astronomi neposredno merijo maso rjavih palčkov.

Rjavi palčki so predmeti, ki so vmesni med planeti in zvezdami. Kot navadne zvezde so rjavi pritlikavi nastali iz medzvezdnih oblakov plinastega prahu, ki se sklanjajo pod samoregulacijo. Ko se stisne, se snov segreje in začne sijati predvsem v infrardečem obsegu. Vendar pa za razliko od polnopravnih zvezd, rjavi pritlikavci nimajo dovolj mase, tako da v njihovih globinah obstajajo pogoji za termonuklearne reakcije. Zato je edini vir energije v celotnem življenju rjavega pritlikavka počasna gravitacijska krčitev.

Menijo, da so mase rjavih palčkov v razponu od 13 do 75 Jupiterovih mas ali od 1,3 do 7,2% mase Sunca. Te pogojne meje so določene iz teoretičnih premislekov. Numerični modeli notranje strukture zvezd kažejo, da z maso manj kot 7% ​​sončne energije v stisnjeni plinski krogi ni dosežena vrednost temperature in gostote,potrebno za zagon termonuklearnih reakcij. To določi zgornjo mejno vrednost za rjave palčke. Spodnja meja je bolj pogojna. Očitno predmeti z maso 1% mase Sunca in manj ne morejo biti oblikovani neodvisno med razpadom medzvezdnih oblakov plina in prahu. Takšni majhni predmeti so oblikovani samo v protoplanetnih diskah, ki krožijo po večjih zvezdah. In to vodi k opaznim razlikam od zvezd v kemični sestavi in ​​strukturi, ki je značilna za planete.

Vendar pa vse to – čeprav precej samozavestni, a še vedno čisto teoretični zaključki. Do nedavnega astronomi niso imeli enotne zanesljive določitve mase rjavega pritlikavca. V astronomiji je masa najpomembnejši parameter za kateri koli predmet, vendar je pogosto zelo težko zanesljivo izmeriti, saj lastnosti sevanja, ki jih oddaja predmet, niso neposredno povezane z njegovo maso.

Sama masa se manifestira samo v gravitacijski privlačnosti, ki deluje na okoliške objekte. Zato je za določitev mase potrebno, da je predmet, ki nas zanima, del binarnega sistema. Ko se obrnete na skupno središče mase, se bodo predmeti približali opazovalcu in se nato odmaknili od njega.To dopušča učinek Dopplerja, da določi čas obtoka in masno razmerje sestavnih delov sistema.

Vendar pa pridobivanje absolutnih vrednosti mase predmetov ni dovolj. Prav tako je treba natančno vedeti, pod kakšnim kotom je vidna ravnina binarnega sistema. V večini primerov tega kota ni mogoče določiti, vendar obstaja ena pomembna izjema. Če se nam je orbita obrnila k nam skoraj kot rob, bomo občasno opazovali mrke v dvojnem sistemu, v katerem ena zvezda zatemne drugo in celotna navidezna svetlost sistema se za nekaj časa zmanjša. O takšnem namernem zamenljivem binarnem sistemu z natančno natančnostjo lahko trdimo, da je ravnina svoje orbite usmerjena vzdolž vidne črte.

Pred dvanajstimi leti je skupina ameriških astronomov na Univerzi Vanderbilt in Inštitutu za vesoljski teleskop (STScI) imela srečo, da bi našli v meglici Orion, eni od najbližjih aktivnih zvezdnih območij, ki so nam bili oddaljeni, približno 500 parsecov oddaljenih – par rjavih pritlikavcev, ki tvorijo le tak sistem, ki se spreminja. Od takrat je na National Observatory Kitt Peak, ameriški pomorski observatorij (U.S.Naval Observatory), kot tudi na Medameriškem observatoriju Sierra Tololo in južnih observatorij Gemini v Čilu, je bil ta sistem redno nadzorovan.

Skupno je bilo 1600 opazovanj opravljenih več kot 300 noči, je sporočil iz sporočila za medije z univerze v Wisconsinu-Madissonu, kjer deluje eden od avtorjev. To je omogočilo z natančno določitvijo parametrov orbit v binarnem sistemu in že na njih mase dveh komponent sistema. Te so znašale 5,4 in 3,4% mase Sonca (57 in 36 mase Jupitra). Od svetlobnih krivulj med mrkami je bilo mogoče določiti tudi linearne dimenzije rjavih palčkov. Polmer bolj masivnega predmeta se je izkazal za 6-kratni polmer Jupitra, drugi pa 4,6-krat večji. To znaša 67% oziroma 51% polmera sonca. Tako so kljub nizki masi rjavi pritlikavi še vedno bolj kot zvezde kot planeti.

Neposredno merjenje mase in velikosti rjavih palčkov je zelo pomembno za konstruiranje svojih teoretičnih modelov. Še pomembneje pa je zdaj mogoče pojasniti fizikalne parametre drugih rjavih palčkov, tako da povežemo značilnosti njihovega opazovanega sevanje z masami in velikostmi predmetov.

Res je, da je zadnja naloga zapletena s popolnoma nepričakovanim rezultatom nove študije. Izkazalo se je, da je površina manj masivnega rjavega pritlikavka vroča od površine bolj masivnega. Nobeden od teoretičnih modelov tega ne predvideva. Za zvezde (glavno zaporedje) se pravilo upošteva tudi: bolj masivni, bolj vroči. Ni jasno, zakaj je kršeno v primeru rjavih palčkov. Teoretiki še vedno ne želijo priznati, da je to manifestacija nekega neznanega vzorca, in ponavadi iščejo razlago v značilnostih tega določenega para rjavih palčkov.

Alexander Sergeev

Vir:
Keivan Stassun, Robert Mathieu, Jeff Valenti, Odkritje dveh rjavih pritlikavcev, Narava 440, 311-314, 16. marec 2006.


Like this post? Please share to your friends:
Dodaj odgovor

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: