Stars имат жизнен цикъл, обхващащ няколко милиона до трилиони години. Те се раждат, претърпяват промени с течение на времето и накрая срещат своя край, когато горивото свърши, за да се превърнат в много плътно остатъчно тяло. Изгорялата звезда може да бъде a бяло джудже или неутронна звезда или черна дупка в зависимост от първоначалната маса на звездата.
Животът на а звезда започва в големи междузвездни облаци на газ и прах в галактика със струпване на газове поради ниска температура до джобове с висока плътност. Бучките постепенно събират все повече и повече материя и растат. В даден момент бучките се срутват поради увеличената гравитационна сила. Триенето по време на колапса нагрява материята и се ражда бебе звезда. Това е стадий на протозвезда в звездния жизнен цикъл.
Сривът под действието на гравитацията продължава и по-нататък. В резултат температурата и налягането в ядрото продължават да се повишават. След милиони години температурата и налягането в ядрото на протозвездата стават достатъчно високи, за да позволят на ядрата на водорода да се слеят. Ядреният синтез освобождава огромно количество енергия, което нагрява материята достатъчно, за да предотврати по-нататъшен колапс под действието на гравитацията. Този етап, когато ядреният синтез се извършва стабилно (и освободената енергия нагрява достатъчно материята, за да предотврати гравитационен колапс), е основният етап и най-дългата фаза в живота на една звезда. Звездите на този етап се наричат „звезди от главната последователност“, а етапът се нарича „етап на основната последователност’. Водородът е основното гориво на звездата. Разходът на гориво зависи от масата на звездата. Масивна звезда ще консумира гориво с по-висока скорост, за да освободи достатъчно енергия, за да предотврати нейния колапс под действието на гравитацията.
Когато горивото свърши, ядреният синтез спира и няма енергия за нагряване на материалите, за да се балансира силата на гравитацията, а ядрото се разпада под действието на гравитацията, оставяйки след себе си компактен остатък. Това е краят на звездата. Мъртвата звезда става или бяло джудже, или неутронна звезда черна дупка в зависимост от масата на първоначалната звезда.
Когато масата на оригиналната звезда е по-малка от 8 пъти масата на слънцето (<8 M⦿), става a бяло джудже. Мъртвата звезда става неутронна звезда, когато масата на оригиналната звезда е между 8 до 20 слънчеви маси (8 M⦿ < M < 20 M⦿), докато звездите са по-тежки от 20 слънчеви маси (>20 M⦿) да стане черни дупки когато горивото свърши.
Кафяви джуджета (BD)
Stars достигат „етап на ядрен синтез“ или „етап на основна последователност“ в техния жизнен цикъл. Ами ако небесен обект се оформи като звезда, но не успее да достигне този етап?
Кафявите джуджета започват като звезда, стават достатъчно плътни, за да се сринат под нейната гравитация, но ядрото им никога не става достатъчно плътно и горещо, за да започне ядрен синтез, следователно никога не стават истинска звезда. Тези обекти са подобни по характеристики както на звездите, така и на планети.
Черните джуджета са по-малки от звездите, но все пак много по-големи от планети. Някои по-малки са сравними по размер с планети. Най-малкият известен е около седем пъти по-голям от Юпитер.
Черните джуджета са важни за модела на звездообразуване в междузвездни облаци от газове и прах. Правят се опити да се определят най-малките тела, които се образуват по звезден начин.
Най-малкото кафяво джудже
Наскоро изследователи изследваха центъра на звездообразуващия клъстер IC 348, разположен на около 1,000 светлинни години, използвайки Космически телескоп Джеймс Уеб (JWST). Въз основа на фотометрия на обектите, екипът идентифицира три кандидата за черни джуджета. Едно от тях е само три до четири пъти по-голямо от масата на Юпитер, което го прави най-малкото черно джудже, известно досега.
Черно джудже, три пъти по-голямо от масата на Юпитер, би било 300 пъти по-малко от слънцето. Трудно е да се обясни как такова малко черно джудже може да се образува по подобен на звезда начин, тъй като малък междузвезден облак обикновено не би се разпаднал, за да създаде черно джудже поради слабата си гравитация. По този начин такова малко черно джудже представлява предизвикателство пред съвременните модели на формиране на звезди.
***
Литература:
- Луман К.Л., и др 2023. Проучване на JWST за кафяви джуджета с планетарна маса в IC 348. Астрономическият журнал, том 167, номер 1. Публикувано на 13 декември 2023 г. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- Webb на НАСА идентифицира най-малкото свободно плаващо кафяво джудже. Публикувано на 13 декември 2023 г. Налично на https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
