Ғалымдардың теориялық білімі мен техникалық мүмкіндіктері неғұрлым көп болса, соғұрлым жаңалық ашады. Барлық ғарыш объектілері бұрыннан белгілі және олардың ерекшеліктерін түсіндіру қажет сияқты. Дегенмен, астрофизиктердің осындай ойға келген сайын, Әлем оларға тағы бір тосын сый жасайды. Көбінесе мұндай жаңалықтар теориялық түрде болжанады. Бұл нысандарға қоңыр ергежейлілер жатады. 1995 жылға дейін олар қаламның ұшында ғана болды.
Танысайық
Қоңыр гномдар өте ерекше жұлдыздар. Олардың барлық негізгі параметрлері бізге таныс шамдардың сипаттамаларынан өте ерекшеленеді, дегенмен ұқсастықтар бар. Қатаң айтқанда, қоңыр ергежейлі - бұл жұлдыз асты объект, ол нақты шамдар мен планеталар арасында аралық орынды алады. Бұл ғарыштық денелердің салыстырмалы түрде аз массасы бар - Юпитердің аналогтық параметрінің 12,57-ден 80,35-ке дейін. Орталықтардағыдай олардың ішектеріндебасқа жұлдыздарда термоядролық реакциялар жүреді. Қоңыр ергежейлілердің айырмашылығы - бұл процесте сутегінің өте елеусіз рөлі. Мұндай жұлдыздар отын ретінде дейтерий, бор, литий және бериллийді пайдаланады. «Отын» салыстырмалы түрде тез таусылады, ал қоңыр ергежейлі суыта бастайды. Бұл процесс аяқталғаннан кейін ол планета тәрізді нысанға айналады. Осылайша, қоңыр ергежейлілер Герцшпрунг-Рассел диаграммасының негізгі тізбегіне ешқашан түспейтін жұлдыздар болып табылады.
Көрінбейтін саяхатшылар
Бұл қызықты нысандар бірнеше басқа да тамаша сипаттамаларымен ерекшеленеді. Олар ешбір галактикамен байланысы жоқ кезбе жұлдыздар. Теориялық тұрғыдан мұндай ғарыштық денелер көптеген миллиондаған жылдар бойы ғарыш кеңістігін шарлай алады. Дегенмен, олардың ең маңызды қасиеттерінің бірі - радиацияның толық дерлік болмауы. Арнайы жабдықты қолданбай мұндай нысанды байқау мүмкін емес. Астрофизиктерде ұзақ уақыт бойы лайықты жабдық болмады.
Алғашқы жаңалықтар
Қоңыр гномдардың ең күшті сәулеленуі инфрақызыл спектрлік аймаққа түседі. Мұндай іздерді іздестіру 1995 жылы сәтті аяқталды, бұл кезде мұндай бірінші нысан – Тейде 1 табылды. Ол M8 спектрлік класына жатады және Pleiades кластерінде орналасқан. Сол жылы Күннен 20 жарық жылы қашықтықта осындай тағы бір жұлдыз Глизе 229В табылды. Ол қызыл ергежейлі Gliese 229A айналасында айналады. Жаңалықтар бірінен соң бірі жалғаса бастады. Бүгінгі күнге дейін белгіліжүзден астам қоңыр ергежейлі.
Айырмашылықтар
Қоңыр ергежейлілерді анықтау оңай емес, өйткені олардың планеталар мен жарық жұлдыздарға көп ұқсастығы бар. Олардың радиусында олар Юпитерге бір немесе басқа дәрежеде жақындайды. Бұл параметрдің шамамен бірдей мәні қоңыр ергежейлі массалардың барлық диапазонында сақталады. Мұндай жағдайларда оларды планеталардан айыру өте қиын болады.
Сонымен қатар, мұндай түрдегі барлық ергежейлілер термоядролық реакцияларды көтере алмайды. Олардың ең жеңілі (13 Юпитер массасына дейін) соншалықты суық, тіпті олардың тереңдігінде дейтерийді пайдаланатын процестер мүмкін емес. Ең массасы өте тез (ғарыштық масштабта - 10 миллион жылда) салқындап, сонымен қатар термоядролық реакцияларды сақтай алмайды. Қоңыр ергежейлілерді ажырату үшін ғалымдар екі негізгі әдісті қолданады. Біріншісі - тығыздықты өлшеу. Қоңыр ергежейлілер радиусы мен көлемінің шамамен бірдей мәндерімен сипатталады, сондықтан массасы 10 Юпитер және одан жоғары ғарыштық дене объектінің осы түріне жатады.
Екінші әдіс – рентген және инфрақызыл сәулеленуді анықтау. Температурасы планеталық деңгейге (1000 К дейін) төмендеген қоңыр ергежейлілер ғана мұндай байқалатын сипаттамамен мақтана алмайды.
Жарық жұлдыздардан ажырату жолы
Қоңыр гномды ажырату қиынға соғатын тағы бір нысан – аз массасы бар шам. Жұлдыз дегеніміз не? Бұл термоядролық қазандық, онда бәрі бірте-бірте жанып кетеді.жеңіл элементтер. Олардың бірі - литий. Бір жағынан, көптеген жұлдыздардың тереңдігінде ол тез аяқталады. Екінші жағынан, оның қатысуымен реакция үшін салыстырмалы түрде төмен температура қажет. Спектрінде литий сызықтары бар нысан қоңыр ергежейлілер класына жататыны белгілі болды. Бұл әдістің шектеулері бар. Литий жас жұлдыздардың спектрінде жиі кездеседі. Сонымен қатар, қоңыр ергежейлілер жарты миллиард жыл ішінде бұл элементтің барлық қорын тауысуы мүмкін.
Метан да ерекше белгі болуы мүмкін. Өмірлік циклінің соңғы кезеңдерінде қоңыр ергежейлі - температурасы әсерлі соманы жинақтауға мүмкіндік беретін жұлдыз. Басқа шамдар мұндай күйге дейін суыта алмайды.
Қоңыр гномдар мен жұлдыздарды ажырату үшін олардың жарықтығы да өлшенеді. Шамдар өмірінің соңында күңгірттенеді. Гномдар бүкіл «өмірді» суытады. Соңғы кезеңде олардың қараңғы болатыны сонша, оларды жұлдыздармен шатастыру мүмкін емес.
Қоңыр гномдар: спектрлік түрі
Сипатталған нысандардың бетінің температурасы массасы мен жасына байланысты өзгереді. Мүмкін мәндер планетарлықтан ең суық М класындағы жұлдыздарға тәндерге дейін ауытқиды. Осы себептерге байланысты қоңыр ергежейлілер үшін бастапқыда екі қосымша спектрлік типтер, L және T анықталды. Олардан басқа Y класы теорияда да болды. Бүгінгі күні оның шындығы расталды. Әр сыныптың объектілерінің сипаттамаларына тоқталайық.
L сыныбы
Аталғандардың бірінші түріне жататын жұлдыздар бұрынғы М класының өкілдерінен титан оксиді мен ванадийдің ғана емес, сонымен қатар металл гидридтерінің жұту жолақтарының болуымен ерекшеленеді. Дәл осы қасиет жаңа L класын ажыратуға мүмкіндік берді. Сондай-ақ оған жататын кейбір қоңыр ергежейлілердің спектрінде сілтілі металдар мен йод сызықтары табылды. 2005 жылға қарай мұндай 400 нысан ашылды.
Т сыныбы
Т-ергежейлілер жақын инфрақызыл диапазонда метан жолақтарының болуымен сипатталады. Осыған ұқсас қасиеттер бұрын тек Күн жүйесінің газ алыптарында, сондай-ақ Сатурнның серігі Титанда ғана табылған. L-ергежейлілерге тән FeH және CrH гидридтері T-сыныпта натрий және калий сияқты сілтілік металдармен ауыстырылады.
Ғалымдардың болжамы бойынша мұндай нысандар салыстырмалы түрде шағын массаға ие болуы керек – Юпитердің массасы 70-тен аспауы керек. Қоңыр Т-ергежейлілер газ алыптарына көп жағынан ұқсас. Олардың бетінің температурасы 700-ден 1300 К-ге дейін өзгереді. Егер мұндай қоңыр ергежейлілер камера объективіне түссе, фотода қызғылт-көк түсті нысандар көрсетіледі. Бұл әсер натрий мен калий спектрлерінің, сондай-ақ молекулалық қосылыстардың әсерімен байланысты.
Y сыныбы
Соңғы спектрлік түрі тек теорияда бұрыннан бар. Мұндай заттардың бетінің температурасы 700 К, яғни 400 ºС төмен болуы керек. Көрінетін диапазонда мұндай қоңыр гномдар анықталмайды (фотосурет мүлдем жұмыс істемейді).
Алайда 2011 жАмерикалық астрофизиктер температуралары 300-ден 500 К-ге дейін болатын бірнеше ұқсас суық объектілердің ашылғанын хабарлады. Олардың бірі, WISE 1541-2250, Күннен 13,7 жарық жылы қашықтықта орналасқан. Екіншісі, WISE J1828+2650, бетінің температурасы 25°C.
Күннің егізі қоңыр ергежейлі
Осындай қызықты ғарыш нысандары туралы әңгіме Өлім жұлдызын айтпағанда толық болмас еді. Бұл Оорт бұлтының сыртында, одан 50-100 астрономиялық бірлік қашықтықта орналасқан, кейбір ғалымдардың болжамы бойынша, Күннің гипотетикалық бар егізінің атауы. Астрофизиктердің пікірінше, болжамды нысан біздің жарық сәулесінің жұбы болып табылады және әр 26 миллион жыл сайын Жердің жанынан өтеді.
Гипотеза палеонтологтар Дэвид Рауп пен Джек Сепковскийдің планетамыздағы биологиялық түрлердің мезгіл-мезгіл жаппай жойылуы туралы болжамымен байланысты. Ол 1984 жылы айтылды. Жалпы, теория біршама қарама-қайшылықты, бірақ оның пайдасына дәлелдер бар.
Өлім жұлдызы - бұл жойылулардың бір мүмкін түсіндірмесі. Осыған ұқсас болжам бір уақытта астрономдардың екі түрлі тобында пайда болды. Олардың есептеулері бойынша, Күннің егізі өте ұзартылған орбита бойымен қозғалуы керек. Біздің жарықтандырғышымызға жақындаған кезде ол Оорт бұлтында көп мөлшерде «тұратын» кометаларды алаңдатады. Нәтижесінде олардың Жермен соқтығысуы көбейеді, бұл организмдердің өлуіне әкеледі.
«Өлім жұлдызы», немесе Немесис, сияқтыол қоңыр, ақ немесе қызыл ергежейлі болуы мүмкін деп те аталады. Дегенмен, осы уақытқа дейін бұл рөлге сәйкес келетін нысандар табылған жоқ. Оорт бұлтының аймағында кометалардың орбиталарына әсер ететін әлі белгісіз алып планета бар деген ұсыныстар бар. Ол мұз блоктарын өзіне тартады, осылайша олардың Жермен ықтимал соқтығысуына жол бермейді, яғни ол гипотетикалық Өлім жұлдызы сияқты әрекет етпейді. Дегенмен, Тихе планетасының (яғни Немесистің әпкесі) бар екендігі туралы ешқандай дәлел жоқ.
Қоңыр гномдар астрономдар үшін салыстырмалы түрде жаңа нысандар. Олар туралы әлі де көп мәліметтерді алу және талдау қажет. Қазірдің өзінде мұндай нысандар көптеген белгілі жұлдыздардың серігі бола алады деп болжануда. Гномдардың бұл түрін зерттеу және анықтау қиындықтары ғылыми жабдық пен теориялық түсіну үшін жаңа биік белестерді орнатты.
