stringtranslate.com

Субзвездный объект

Субзвездный объект , иногда называемый субзвездой , — астрономический объект , масса которого меньше наименьшей массы, при которой может поддерживаться синтез водорода (приблизительно 0,08 массы Солнца ). Это определение включает коричневые карлики и бывшие звезды, подобные EF Эридана B , а также может включать объекты планетарной массы , независимо от механизма их образования и от того, связаны они с первичной звездой или нет . [1] [2] [3] [4]

Если предположить, что субзвездный объект имеет состав, аналогичный солнечному, и , по крайней мере, массу Юпитера (примерно 0,001 солнечной массы), его радиус будет сопоставим с радиусом Юпитера (приблизительно 0,1 солнечного радиуса ) независимо от массы субзвездного объекта. объект (коричневые карлики имеют массу менее 75 масс Юпитера). Это связано с тем, что центр такого субзвездного объекта в верхнем диапазоне масс (чуть ниже предела горения водорода ) сильно вырожден , с плотностью ≈10 3 г/см 3 , но это вырождение уменьшается с уменьшением массы до тех пор, пока , при массе Юпитера субзвездный объект имеет центральную плотность менее 10 г/см 3 . Уменьшение плотности уравновешивает уменьшение массы, сохраняя радиус примерно постоянным. [5]

Субзвездные объекты, такие как коричневые карлики, не имеют достаточной массы для синтеза водорода и гелия и, следовательно, не подвергаются обычной звездной эволюции , ограничивающей время жизни звезд.

Субзвездный объект с массой чуть ниже предела синтеза водорода может временно вызвать синтез водорода в своем центре. Хотя это и даст некоторую энергию, ее будет недостаточно, чтобы преодолеть продолжающееся гравитационное сжатие объекта . Аналогично, хотя объект с массой примерно 0,013 массы Солнца сможет какое-то время плавить дейтерий , этот источник энергии будет исчерпан примерно через 1–100  миллионов лет. Помимо этих источников, излучение изолированного субзвездного объекта происходит только за счет высвобождения его гравитационной потенциальной энергии , что заставляет его постепенно охлаждаться и сжиматься. Субзвездный объект, находящийся на орбите вокруг звезды, будет сжиматься медленнее, поскольку звезда согревает его, развиваясь в направлении состояния равновесия , в котором он излучает столько же энергии, сколько получает от звезды. [6]

Субзвездные объекты достаточно холодны, чтобы в их атмосфере содержался водяной пар. Инфракрасная спектроскопия может обнаружить характерный цвет воды в субзвездных объектах газовых гигантских размеров, даже если они не находятся на орбите вокруг звезды. [7]

Классификация

Уильям Дункан Макмиллан предложил в 1918 году классификацию субзвездных объектов на три категории в зависимости от их плотности и фазового состояния: твердые, переходные и темные (незвездные) газообразные. [8] Твердые объекты включают Землю, меньшие планеты земной группы и спутники; с Ураном и Нептуном (а также более поздними мини-Нептунами и планетами СуперЗемли ) как переходными объектами между твердым и газообразным. Сатурн, Юпитер и крупные газовые планеты-гиганты находятся в полностью «газообразном» состоянии.

Подзвездный спутник

Наземные и космические обсерватории наблюдают за Глизе 229 и ее спутником, размер которого, возможно, составляет 20–40 масс Юпитера [9].

Субзвездный объект может быть спутником звезды, [9] например, экзопланетой или коричневым карликом , вращающимся вокруг звезды. [10] Объекты с массой всего 8–23 массы Юпитера называют субзвездными компаньонами. [11]

Объекты, вращающиеся вокруг звезды, часто называют планетами массой ниже 13 масс Юпитера и коричневыми карликами выше этой массы. [12] Спутники на границе между планетой и коричневыми карликами были названы Супер-Юпитерами , например, вокруг звезды Каппа Андромеды . [13] Тем не менее, объекты размером всего в 8 масс Юпитера называют коричневыми карликами. [14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ §3, Что такое планета?, Стивен Сотер, Астрономический журнал , 132 , № 6 (декабрь 2006 г.), стр. 2513–2519.
  2. ^ Шабрие и Барафф, стр. 337–338.
  3. ↑ Alula Australis. Архивировано 24 августа 2006 г. в Wayback Machine , Джим Калер, в сборнике веб-страниц Stars . Доступ онлайн 17 сентября 2007 г.
  4. ^ Поиск субзвездных членов в скоплениях Пресепе и σ Ориониса, Б.М. Гонсалес-Гарсиа, М.Р. Сапатеро Осорио, В.Дж.С. Бехар, Г. Бихайн, Д. Баррадо И Наваскуэс, Х.А. Кабальеро и М. Моралес-Кальдерон, Астрономия и астрофизика 460 , № 3 (декабрь 2006 г.), стр. 799–810.
  5. ^ Шабрие и Барафф, §2.1.1, 3.1, рисунок 3.
  6. ^ Шабрие и Барафф, §4.1, рисунки 6–8.
  7. ^ Хилле, Карл (11 января 2018 г.). «Хаббл находит субзвездные объекты в туманности Ориона». НАСА . Проверено 30 января 2018 г.
  8. ^ Макмиллан, WD (июль 1918 г.). «О звездной эволюции». Астрофизический журнал . 48 : 35–49. Бибкод : 1918ApJ....48...35M. дои : 10.1086/142412.
  9. ^ аб СНТЦИ-1995-48
  10. ^ Муграуэр, М. и др. - Прямое обнаружение субзвездного компаньона молодой соседней звезды PZ Telescopii (2010).
  11. ^ С. Гейер и др. - Открытие близкого субзвездного спутника горячей звезды-субкарлика HD 149382 (2009)
  12. ^ Босс, AP; Басри, Гибор; Кумар, Шив С.; Либерт, Джеймс; Мартин, Эдуардо Л.; Рейпурт, Б.; «Номенклатура: коричневые карлики, планеты-газовые гиганты и?», в книге « Коричневые карлики», Труды симпозиума МАС № 211, состоявшегося 20–24 мая 2002 г. в Гавайском университете, Гонолулу.
  13. ↑ Астрономы непосредственно сфотографировали «Супер-Юпитер» массивной звезды 19.11.12
  14. ^ Открытие коричневого карлика планетарной массы с околозвездным диском, Луман и др., 2005 г.

Внешние ссылки