17.03.2011

Открыта звезда 'комнатной' температуры

Мы привыкли воспринимать звезды как горячие объекты. Однако недавнее открытие астрономов из Университета штата Пенсильвания показало, что нет правил без исключений. Оказалось, что звезда WD 0806-661 B, относящаяся к классу коричневых карликов и находящаяся на расстоянии 63 световых лет от Земли, имеет температуру всего 30 градусов по Цельсию!

Ученым удалось зафиксировать свечение этого космического объекта при помощи инфракрасного телескопа "Спитцер". Вновь открытая звезда, вращающаяся вокруг белого карлика, в семь раз массивнее Юпитера, что позволяет классифицировать ее как планету.

Парадокс в том, что до этого класс коричневых карликов, к которому принадлежит WD 0806-661 B, традиционно относили к "горячим" звездам. Температура этих объектов обычно столь высока, что если бы астронавты захотели приблизиться к ним, они бы просто "изжарились".

Коричневыми, или бурыми, карликами называют субзвездные объекты, масса которых находится в диапазоне 0,012-0,0767 массы Солнца, или от 13 до 75-80 масс Юпитера. Они формируются из разрушающихся газовых облаков.

Гипотеза о существовании плотных звездоподобных тел относительно небольшой массы была выдвинута в начале 60-х годов прошлого столетия. Как предполагали астрофизики, коричневые карлики во многом похожи на обычные звезды, но обнаружить их довольно сложно, так как они практически не испускают видимого свечения, и их излучение можно наблюдать только в инфракрасном диапазоне.

Первоначально такие звезды были названы черными карликами и их классифицировали как темные субзвездные объекты, чья масса слишком мала, чтобы поддерживать стабильные термоядерные реакции. Ранее считалось, что для протекания таких реакций масса звезды должна хотя бы в 80 раз превышать массу Юпитера (или 0,08 массы Солнца). Но выяснилось, что термоядерные процессы все-таки характерны для таких объектов, правда, в отличие от звезд большей массы, коричневые карлики не могут компенсировать потерю энергии и быстро охлаждаются, со временем превращаясь в объекты планетного типа.

С 1995 года, когда был обнаружен первый коричневый карлик Тейде-1 в скоплении Плеяд, было открыто более 100 подобных объектов. Многие из них расположены в районе Млечного Пути. Ближайшая к нам звезда этого класса — UGPS J072227.51-054031.2 в созвездии Единорога, расположенная на расстоянии 9,5 световых лет от Солнца. В 2006 году ученым удалось впервые измерить массы двух коричневых карликов Глизе-229B и Тейде-1, которые оказались равны 57 и 36 масс Юпитера.

Одно из отличий коричневых карликов от других звезд с малой массой заключается в том, что они содержат литий. Дело в том, что звезды, поддерживающие температуру, достаточную для термоядерных реакций, быстро расходуют свой запас лития. Такой подход к классификации коричневых карликов впервые был предложен астрофизиком Рафаэлем Реболо и его коллегами, и получил название "литиевый тест".

Кстати, литий присутствует в составе самых молодых звезд, а также в верхних слоях атмосферы самых массивных звезд, таких как Солнце. Но эти объекты сильно отличаются от коричневых карликов по размеру.

В то же время, ученые подсчитали, что тяжелые коричневые карлики, чья масса составляет порядка 65-80 масс Юпитера, способны истощить запасы лития за начальный период своей жизни, который составляет примерно полмиллиарда лет. Таким образом, "литиевый тест" не может являться надежным критерием классификации.

Тем не менее, не так-то просто отличить коричневые карлики и от обычных планет. Радиус их приблизительно равен радиусу Юпитера. Но различие с радиусами планет составляет всего 10-15 процентов. Но все же способы отличить карлика от планеты существуют. Это, в первую очередь, плотность. Все коричневые карлики обладают примерно одинаковым радиусом и объемом. Поэтому, если масса объекта составляет более десяти масс Юпитера, то он, скорее всего, не является планетой. Кроме того, все "теплые" карлики в процессе остывания выделяют рентгеновское и инфракрасное излучение, поэтому наличие такого излучения позволяет их классифицировать.

Наконец, если минимальная температура поверхности крупных звезд составляет порядка 4000 К, то температура коричневых карликов — от 300 до 3000 К. Так как они не могут разогревать сами себя за счет внутреннего термоядерного синтеза, то на протяжении своей жизни постоянно находятся в процессе остывания. Скорость остывания зависит от массы объекта: чем массивнее звезда-карлик, тем медленнее она остывает.

Теоретически ученые уже давно предполагали существование карликов, чья температура поверхности составляет менее 700 K (или 400°C). Однако обнаружение звезды с "комнатной" температурой стало поистине сенсацией. Пока это единственная столь "холодная" звезда, относящаяся к данному классу.

Ирина Шлионская

Источники:

1. ПРАВДА.Ру