Субзвездный объект
Субзвездный объект , иногда называемый субзвездой , — астрономический объект , масса которого меньше наименьшей массы, при которой синтез водорода может поддерживаться (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 сравним 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 массы (чуть ниже предела сгорания водорода ) весьма вырожден , с плотностью ≈10 3 г/см 3 , но это вырождение уменьшается с уменьшением массы до тех пор, пока при массе Юпитера субзвездный объект не будет иметь 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. объекта Хотя это и даст некоторую энергию, ее будет недостаточно, чтобы преодолеть продолжающееся гравитационное сжатие . Аналогичным образом, хотя объект с массой примерно 0,013 солнечной массы 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 к состоянию 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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]
Субзвездный объект может быть спутником звезды. [9] например, экзопланета или коричневый карлик , вращающийся вокруг звезды. [10] Объекты с массой всего 8–23 массы Юпитера называют субзвездными компаньонами. [11]
Объекты, вращающиеся вокруг звезды, часто называют планетами с 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]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Цитируется Шабрие и Бараффом : Шабрие, Жиль; Барафф, Изабель (сентябрь 2000 г.). «Теория маломассивных звезд и подзвездных объектов». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 38 : 337–377. arXiv : astro-ph/0006383 . Бибкод : 2000ARA&A..38..337C . дои : 10.1146/annurev.astro.38.1.337 . S2CID 59325115 .
- ^ §3, Что такое планета? , Стивен Сотер, Astronomical Journal , 132 , № 6 (декабрь 2006 г.), стр. 2513–2519.
- ^ Шабрие и Барафф, стр. 337–338
- ^ Alula Australis. Архивировано 24 августа 2006 г. в Wayback Machine , Джим Калер, в Stars сборнике веб-страниц . Доступ онлайн 17 сентября 2007 г.
- ^ Поиск субзвездных членов в скоплениях Пресепе и σ Орионис , Б.М. Гонсалес-Гарсия, М.Р. Сапатеро Осорио, В.Дж.С. Бехар, Г. Бихайн, Д. Баррадо И Наваскуэс, Х.А. Кабальеро и М. Моралес-Кальдерон, астрофизики Астрономия и 460 , №3 (декабрь 2006 г.), с. 799–810.
- ^ Шабрие и Барафф, §2.1.1, 3.1, рисунок 3.
- ^ Шабрие и Барафф, §4.1, рисунки 6–8.
- ^ Хилле, Карл (11 января 2018 г.). «Хаббл находит субзвездные объекты в туманности Ориона» . НАСА . Проверено 30 января 2018 г.
- ^ Макмиллан, WD (июль 1918 г.). «О звездной эволюции». Астрофизический журнал . 48 : 35–49. Бибкод : 1918ApJ....48...35M . дои : 10.1086/142412 .
- ^ Jump up to: а б СНТЦИ-1995-48
- ^ Муграуэр, М. и др. - Прямое обнаружение субзвездного компаньона молодой соседней звезды PZ Telescopii (2010).
- ^ С. Гейер и др. - Открытие близкого субзвездного спутника горячей звезды-субкарлика HD 149382 (2009)
- ^ Босс, AP; Басри, Гибор; Кумар, Шив С.; Либерт, Джеймс; Мартин, Эдуардо Л.; Рейпурт, Б.; «Номенклатура: коричневые карлики, газовые планеты-гиганты и?» , в книге «Коричневые карлики», Труды симпозиума № 211 МАС, состоявшегося 20–24 мая 2002 г. в Гавайском университете, Гонолулу.
- ↑ Астрономы непосредственно сфотографировали «Супер-Юпитер» массивной звезды 19.11.12
- ^ Открытие коричневого карлика планетарной массы с околозвездным диском, Луман и др., 2005 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с подзвездными объектами, на Викискладе? - Кек смотрит на звезду и ее компаньона
