В некотором смысле коричневые карлики - это звездные чудаки. Многие звезды проявляют странное поведение в разные периоды своей эволюции. Но коричневые карлики даже не уверены, что они вообще звезды.
Но это совсем не значит, что астрономы не хотят изучать и понимать их.
Коричневые карлики занимают определенную нишу во Вселенной. Они более массивны, чем крупнейшие газовые гиганты (которые сами иногда называют “неудавшимися звездами”, потому что они никогда не приобретали достаточной массы, чтобы зажечь ядерный синтез). Но при этом коричневые карлики меньше, чем наименее массивные звезды.
В отличие от своих звездных собратьев в главной последовательности, коричневые карлики недостаточно массивны, чтобы плавить водород или даже гелий. Но они могли бы плавить дейтерий и даже литий. Исследования 2017 года показывают, что их много, и коричневых карликов может быть столько же, сколько других звезд. Астрономы изучают их и хотят разгадать их секреты.
Недавно международная группа исследователей приступила к изучению коричневого карлика 2MASS J1047+21. Он находится на расстоянии 33 световых лет от Земли, что делает его одним из ближайших коричневых карликов. Команда хотела измерить скорость ветра карлика, и для этого они изобрели новую технику.
“Впервые в истории мы измерили скорость ветра коричневого карлика - слишком большого, чтобы быть планетой, и слишком маленького, чтобы быть звездой.”
Питер К. Г. Уильямс, центр астрофизики и Американского астрономического общества
9 апреля команда, в которую входили ученые из центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института, объявила о первом в истории измерении скорости ветра для тела за пределами нашей Солнечной системы. Они засекли скорость ветра на 2MASS J1047+21 со скоростью 650 метров в секунду, или 2 340 км / час. Для сравнения, ураган категории 5 имеет скорость ветра 252 км / ч или выше.
“Впервые в истории мы измерили скорость ветра коричневого карлика-слишком большой, чтобы быть планетой, слишком маленький, чтобы быть звездой”, - сказал Питер К. Г. Уильямс, инновационный ученый для CfA и Американского астрономического общества. Уильямс вел наблюдения, которые позволили команде измерить скорость ветра.
И по словам Уильямса, этот успешный тест нового способа измерения скорости ветра приведет к лучшим результатам в будущем. "Результаты исключают несколько необычных моделей и доказывают, что этот новый метод работает и может быть применен к большему числу объектов”, - сказал Уильямс.
В методике используется наблюдение радиоволн в сочетании с инфракрасным излучением. Это позволяет астрономам изучать скорость ветра на телах, находящихся так далеко, что даже движение облаков в атмосфере не различимо.
Уильямс говорит, что даже если коричневые карлики на самом деле покрыты облаками, мы не можем наблюдать их, чтобы узнать скорость ветра. "Хотя коричневые карлики полностью покрыты облаками, они слишком далеко, чтобы мы могли различить отдельные облака, как мы это делаем на планетах в нашей Солнечной системе, но мы все еще можем измерить, сколько времени требуется группе облаков, чтобы сделать круг вокруг атмосферы; когда облака входят и выходят из поля зрения, они изменяют яркость планеты”, - сказал Уильямс. "Это время круга зависит от двух вещей: насколько быстро вращается сам коричневый карлик и насколько быстро дует ветер”.
Здесь кроется ключ: скорость вращения самого карлика и скорость вращения его облаков.
Инфракрасное излучение говорит ученым о скорости вращения облаков. Радиоволны сообщают им скорость самого коричневого карлика, находящегося внутри атмосферы.
"Оказывается, у некоторых коричневых карликов можно измерить эту скорость вращения, обнаружив радиоволны", - сказал Уильямс. "Мы наблюдали импульс радиоволн каждый раз, когда коричневый карлик вращался. Это связано с тем, что радиоволны исходят от частиц высокой энергии, захваченных в его магнитном поле, а его магнитное поле глубоко укоренилось в его недрах - подобно Земле, - где нет ветра, который мог бы изменить измерение".
Как только ученые определили скорость вращения облаков, а затем скорость вращения коричневого карлика, остальное сделала математика.
“Взяв разницу между временем прохождения облака и временем радиоимпульса, мы смогли определить скорость ветра", - объяснил Уильямс.
До сих пор существовало много теорий об атмосферах коричневых карликов, и эта работа устранит некоторые из них. По словам Уильямса, это исследование также обеспечит важные ограничения для любых будущих теорий, касающихся атмосферы коричневых карликов. Оно также предоставит некоторые рекомендации для теорий об атмосферах экзопланет.
Команда опубликовала свои результаты в новой статье под названием “измерение скорости ветра на коричневом карлике". - Его опубликовал журнал Science . Ведущий автор - Кейтлин Н. Аллерс, доцент кафедры физики и астрономии Бакнеллского университета.
Читайте также: Ключ к пониманию климата экзопланет
Ставь лайк! Подписывайся! Делись статьей с друзьями!
