Wenn es ein brauner Zwerg ist - aber wo ziehen wir die Grenze?
Braune Zwerge werden oft als „gescheiterte Sterne“ bezeichnet und sind neugierige kosmische Wesen. Dennoch muss es einen bestimmten Wendepunkt geben, und Astronomen (die Wissenschaftler, die sie sind) möchten wissen: Wann hört ein Brauner Zwerg auf und ein Stern beginnt?
Forscher der Georgia State University haben jetzt die Antwort.
Aus einer Pressemitteilung vom 9. Dezember des National Optical Astronomy Observatory (NOAO):
Während des größten Teils ihres Lebens gehorchen Sterne einer Beziehung, die als Hauptsequenz bezeichnet wird, einer Beziehung zwischen Leuchtkraft und Temperatur - die auch eine Beziehung zwischen Leuchtkraft und Radius ist. Sterne verhalten sich wie Luftballons in dem Sinne, dass durch Hinzufügen von Material zum Stern sein Radius vergrößert wird: In einem Stern ist das Material das Element Wasserstoff und nicht Luft, die einem Ballon hinzugefügt wird. Braune Zwerge hingegen werden durch andere physikalische Gesetze (als Elektronendegenerationsdruck bezeichnet) als Sterne beschrieben und haben das entgegengesetzte Verhalten. Die inneren Schichten eines Braunen Zwergs wirken ähnlich wie eine Federkernmatratze: Durch zusätzliches Gewicht schrumpfen sie. Daher nehmen Braune Zwerge mit zunehmender Masse tatsächlich ab.
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Dr. Sergio Dieterich, der Hauptautor, erklärte: „Um Sterne von Braunen Zwergen zu unterscheiden, haben wir das Licht jedes Objekts gemessen, von dem angenommen wird, dass es nahe der Grenze zwischen Stern und Braunem Zwerg liegt. Wir haben auch die Abstände zu jedem Objekt sorgfältig gemessen. Wir konnten dann ihre Temperaturen und Radien unter Verwendung grundlegender physikalischer Gesetze berechnen und den Ort der kleinsten beobachteten Objekte finden (siehe die beigefügte Abbildung, basierend auf einer Abbildung in der Veröffentlichung). Wir sehen, dass der Radius mit abnehmender Temperatur abnimmt, wie es für Sterne erwartet wird, bis wir eine Temperatur von etwa 2100 K erreichen. Dort sehen wir eine Lücke ohne Objekte, und dann nimmt der Radius mit abnehmender Temperatur zu, wie wir es für Braune Zwerge erwarten. „
Dr. Todd Henry, ein anderer Autor, sagte: „Wir können jetzt auf eine Temperatur (2100 K), einen Radius (8,7% der Sonne) und eine Leuchtkraft (1/8000 der Sonne) zeigen und sagen, dass die Hauptsequenz dort endet "Und wir können einen bestimmten Stern (mit der Bezeichnung 2MASS J0513-1403) als Vertreter der kleinsten Sterne identifizieren."
"Wir können jetzt auf eine Temperatur (2100 K), einen Radius (8,7% der Sonne) und eine Leuchtkraft (1/8000 der Sonne) zeigen und sagen, dass die Hauptsequenz dort endet."
Dr. Todd Henry, RECONS-Direktor
Abgesehen von der Beantwortung einer grundlegenden Frage in der Sternastrophysik nach dem kühlen Ende der Hauptsequenz hat die Entdeckung erhebliche Auswirkungen auf die Suche nach Leben im Universum. Da sich Braune Zwerge auf einer Zeitskala von nur Millionen von Jahren abkühlen, sind Planeten um Braune Zwerge schlechte Kandidaten für die Bewohnbarkeit, während Sterne mit sehr geringer Masse für Milliarden von Jahren konstante Wärme und eine Umgebung mit geringer ultravioletter Strahlung bieten. Wenn Sie wissen, bei welcher Temperatur die Sterne enden und die Braunen Zwerge beginnen, können Astronomen entscheiden, welche Objekte für die Aufnahme bewohnbarer Planeten in Frage kommen.
Die Daten stammten vom 4,1-m-Teleskop SOAR (SOuthern Astrophysical Research) und vom 0,9-m-Teleskop SMARTS (Small and Moderate Aperture Research Telescope System) am Interamerikanischen Observatorium Cerro Tololo (CTIO) in Chile.
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