Поверхность экзопланеты
Коричневые карлики, красные карлики, ультрахолодные звёзды … какая между ними разница?
В то время как самые яркие звёзды достаточно легко обнаружить, их холодных братьев запросто можно спутать с планетами, которым не удалось достичь звёздного статуса.
Учёные часто обозначают звёзды различными цветами, и холодные объекты в данной классификации имеют красный цвет. К таким объектам относятся красные карлики: ультрахолодные звёзды и коричневые карлики. Хотя термин “красный карлик” часто используется, для описания тусклых звёзд, известных как звёзды М-типа, он не имеет официального определения.
“Красные карлики – это объединённое название, как для холодных звёзд, так и для коричневых карликов”, сказал Адам Бургассер (Adam Burgasser), который занимается изучением маломассивных объектов в Университете Калифорнии.
Первоначальные наблюдения тусклых звёзд позволяют выделить только их цвет, или спектр. Дальнейшие наблюдения могут предоставить данные о том протекают ли внутри данных объектов термоядерные реакции.
“По спектру объекта, мы можем понять, что перед нами красный карлик. Для того чтобы различать звёзды и коричневые карлики, нам необходимы другие данные”, отметил Бургассер.
Коричневые карлики часто называют “неудавшимися звёздами”, потому что их относительно небольшая масса не позволяет протекать в их недрах термоядерным реакциям. С другой стороны, когда объект достаточно массивный, в нём начинаются реакции синтеза, однако они не столь мощные как в нормальных звёздах и сам объект является довольно тусклым. Такие объекты – ультрахолодные звёзды – набирают лишь около 7 процентов от массы Солнца. На самом деле, как коричневые карлики, так и ультрахолодные звёзды больше напоминают сильно раздутый Юпитер больше, чем Солнце. По словам Майкла Джиллона (Michael Gillon), научного сотрудника Университета Льежа (Бельгия), для того чтобы коричневый карлик стал ультрахолодной звездой его масса должна превысить 80 масс Юпитера.
Наиболее простым способом отличить ультрахолодную звезду от коричневого карлика является измерение температуры. Объекты холоднее, чем 1700 C (3000 F) – это коричневые карлики, а объекты, температура которых выше 2400 C (4400 F) – это уже звёзды. Без возможности определить температуру объекта исследователи в своих выводах должны исходить из его состава. Молекулы, такие как метан или аммиак могут существовать только в объектах более холодных, чем звёзды, так что, если красный карлик содержит эти молекулы, то он может быть классифицирован как коричневый карлик.
Когда объект попадает на границу между температурами, учёные дополнительно должны изучить его атмосферу. Звёзды очень быстро исчерпывают свои запасы лития, в то время как в атмосфере коричневых карликов этого элемента довольно много.
Возраст также может помочь, при идентификации объекта. Если объект является частью молодого кластера или компаньоном более массивной звезды с известным возрастом, то эволюционные модели могут рассказать о его массе.
“Это довольно скрупулёзная и точная работа”, подчеркнул Бургассер.