Quanto mais conhecimento teórico e capacidade técnica dos cientistas se tornam, mais descobertas eles fazem. Parece que todos os objetos espaciais já são conhecidos e só é necessário explicar suas características. No entanto, toda vez que os astrofísicos têm esse pensamento, o Universo os apresenta com outra surpresa. Muitas vezes, no entanto, tais inovações são previstas teoricamente. Esses objetos incluem anãs marrons. Até 1995, eles existiam apenas na ponta da caneta.
Vamos nos conhecer
Anãs marrons são estrelas bastante incomuns. Todos os seus principais parâmetros são muito diferentes das características das luminárias que nos são familiares, no entanto, existem semelhanças. Estritamente falando, uma anã marrom é um objeto subestelar, ocupa uma posição intermediária entre as luminárias reais e os planetas. Esses corpos cósmicos têm uma massa relativamente pequena - de 12,57 a 80,35 do parâmetro análogo de Júpiter. Em suas entranhas, como nos centrosoutras estrelas, ocorrem reações termonucleares. A diferença entre as anãs marrons é o papel extremamente insignificante do hidrogênio nesse processo. Essas estrelas usam deutério, boro, lítio e berílio como combustível. O "combustível" acaba relativamente rápido e a anã marrom começa a esfriar. Depois que esse processo é concluído, ele se torna um objeto semelhante a um planeta. Assim, as anãs marrons são estrelas que nunca caem na sequência principal do diagrama de Hertzsprung-Russell.
Andarilhos Invisíveis
Esses objetos interessantes se distinguem por várias outras características notáveis. São estrelas errantes não associadas a nenhuma galáxia. Teoricamente, tais corpos cósmicos podem surfar nas extensões do espaço por muitos milhões de anos. No entanto, uma de suas propriedades mais significativas é a quase completa ausência de radiação. É impossível notar tal objeto sem o uso de equipamentos especiais. Os astrofísicos não têm equipamentos adequados há muito tempo.
Primeiras descobertas
A radiação mais forte das anãs marrons incide na região espectral do infravermelho. A busca por tais vestígios foi coroada de sucesso em 1995, quando foi descoberto o primeiro objeto desse tipo, o Teide 1, pertencente à classe espectral M8 e localizado no aglomerado das Plêiades. No mesmo ano, outra estrela, Gliese 229B, foi descoberta a uma distância de 20 anos-luz do Sol. Ele gira em torno da anã vermelha Gliese 229A. As descobertas começaram a seguir uma após a outra. Até hoje é conhecidomais de cem anãs marrons.
Diferenças
Anãs marrons não são fáceis de identificar por causa de sua semelhança em muitos aspectos com planetas e estrelas leves. Em seu raio, eles se aproximam de Júpiter em um grau ou outro. Aproximadamente o mesmo valor deste parâmetro permanece para toda a gama de massas de anãs marrons. Sob tais condições, torna-se extremamente difícil distingui-los dos planetas.
Além disso, nem todos os anões desse tipo são capazes de suportar reações termonucleares. Os mais leves deles (até 13 massas de Júpiter) são tão frios que mesmo processos usando deutério são impossíveis em suas profundezas. Os mais massivos muito rapidamente (em escala cósmica - em 10 milhões de anos) esfriam e também se tornam incapazes de manter reações termonucleares. Os cientistas usam dois métodos principais para distinguir anãs marrons. A primeira é a medição de densidade. As anãs marrons são caracterizadas por aproximadamente os mesmos valores de raio e volume e, portanto, um corpo cósmico com massa de 10 Júpiteres e acima provavelmente pertence a esse tipo de objeto.
A segunda maneira é detectar raios-x e radiação infravermelha. Apenas as anãs marrons, cuja temperatura caiu para o nível planetário (até 1000 K), não podem se gabar de uma característica tão notável.
A maneira de distinguir das estrelas claras
Uma luminária com uma massa pequena é outro objeto do qual pode ser difícil distinguir uma anã marrom. O que é uma estrela? Esta é uma caldeira termonuclear, onde tudo queima gradualmente.elementos leves. Um deles é o lítio. Por um lado, nas profundezas da maioria das estrelas, termina rapidamente. Por outro lado, uma temperatura relativamente baixa é necessária para a reação com sua participação. Acontece que o objeto com linhas de lítio no espectro provavelmente pertence à classe das anãs marrons. Este método tem suas limitações. O lítio está frequentemente presente no espectro de estrelas jovens. Além disso, as anãs marrons podem esgotar todas as reservas desse elemento em um período de meio bilhão de anos.
Metano também pode ser uma marca registrada. Nos estágios finais de seu ciclo de vida, uma anã marrom é uma estrela cuja temperatura permite acumular uma quantidade impressionante. Outros luminares não podem esfriar a tal estado.
Para distinguir entre anãs marrons e estrelas, seu brilho também é medido. As luminárias escurecem no final de sua existência. Anões esfriam toda a "vida". Nos estágios finais, eles ficam tão escuros que é impossível confundi-los com estrelas.
Anãs marrons: tipo espectral
A temperatura da superfície dos objetos descritos varia dependendo da massa e idade. Os valores possíveis variam de planetários aos característicos das estrelas mais frias da classe M. Por essas razões, dois tipos espectrais adicionais, L e T, foram originalmente identificados para anãs marrons. Além deles, a classe Y também existia em teoria. Até o momento, sua realidade foi confirmada. Vamos nos debruçar sobre as características dos objetos de cada uma das classes.
Classe L
As estrelas pertencentes ao primeiro tipo das mencionadas diferem dos representantes da classe M anterior pela presença de bandas de absorção não apenas de óxido de titânio e vanádio, mas também de hidretos metálicos. Foi esta característica que permitiu distinguir uma nova classe L. Também foram encontradas linhas de metais alcalinos e iodo no espectro de algumas anãs marrons pertencentes a ela. Em 2005, 400 dessas instalações haviam sido descobertas.
Classe T
T-anãs são caracterizadas pela presença de bandas de metano na faixa do infravermelho próximo. Propriedades semelhantes foram encontradas anteriormente apenas nos gigantes gasosos do sistema solar, bem como na lua de Saturno, Titã. Os hidretos FeH e CrH, característicos das anãs L, estão sendo substituídos na classe T por metais alcalinos como sódio e potássio.
De acordo com as suposições dos cientistas, tais objetos devem ter uma massa relativamente pequena - não mais que 70 massas de Júpiter. As anãs T marrons são semelhantes em muitos aspectos aos gigantes gasosos. Sua temperatura de superfície característica varia de 700 a 1300 K. Se tais anãs marrons caírem na lente da câmera, a foto mostrará objetos azul-rosados. Este efeito está associado à influência dos espectros de sódio e potássio, bem como de compostos moleculares.
Classe Y
O último tipo espectral existe há muito tempo apenas em teoria. A temperatura da superfície de tais objetos deve estar abaixo de 700 K, ou seja, 400 ºС. Na faixa visível, essas anãs marrons não são detectadas (a foto não funcionará).
No entanto, em 2011Astrofísicos americanos anunciaram a descoberta de vários objetos frios semelhantes com temperaturas variando de 300 a 500 K. Um deles, WISE 1541-2250, está localizado a uma distância de 13,7 anos-luz do Sol. O outro, WISE J1828+2650, tem uma temperatura de superfície de 25°C.
O gêmeo do sol é uma anã marrom
Uma história sobre objetos espaciais tão interessantes seria incompleta sem mencionar a Estrela da Morte. Este é o nome do gêmeo do Sol hipoteticamente existente, de acordo com as suposições de alguns cientistas, localizado a uma distância de 50 a 100 unidades astronômicas dele, fora da nuvem de Oort. Segundo os astrofísicos, o suposto objeto é um par de nossa luminária e passa pela Terra a cada 26 milhões de anos.
A hipótese está relacionada à suposição dos paleontólogos David Raup e Jack Sepkowski sobre a extinção em massa periódica de espécies biológicas em nosso planeta. Foi expresso em 1984. Em geral, a teoria é bastante controversa, mas há argumentos a seu favor.
A Estrela da Morte é uma possível explicação para essas extinções. Uma suposição semelhante surgiu simultaneamente em dois grupos diferentes de astrônomos. De acordo com seus cálculos, o gêmeo do Sol deve se mover ao longo de uma órbita altamente alongada. Ao se aproximar do nosso luminar, ele perturba os cometas, em grande número "habitando" a nuvem de Oort. Como resultado, o número de suas colisões com a Terra aumenta, o que leva à morte dos organismos.
"Estrela da Morte", ou Nêmesis, comotambém é chamado, pode ser uma anã marrom, branca ou vermelha. Até o momento, no entanto, nenhum objeto adequado para essa função foi encontrado. Há sugestões de que na zona da nuvem de Oort existe um planeta gigante ainda desconhecido que afeta as órbitas dos cometas. Ela atrai blocos de gelo para si, evitando assim sua possível colisão com a Terra, ou seja, não age como a hipotética Estrela da Morte. No entanto, também não há evidências da existência do planeta Tyche (ou seja, a irmã de Nemesis).
Anãs marrons são objetos relativamente novos para os astrônomos. Ainda há muitas informações sobre eles a serem obtidas e analisadas. Já se supõe hoje que tais objetos podem ser companheiros de muitas estrelas conhecidas. As dificuldades de pesquisar e detectar este tipo de anões estabelecem um novo patamar para equipamentos científicos e compreensão teórica.
