100 млрд космічних "невдах": чому деякі зірки в Чумацькому Шляху так і не запалюються

У Всесвіті існує такий клас об'єктів, який отримав назву коричневі карлики. Їх називають "невдалими зірками", їхня маса в кілька десятків разів більша за масу Юпітера, але водночас вона набагато менша, ніж у найменших зірок. То коричневі карлики являють собою щось середнє між планетами-гігантами і звичайними, але крихітними зірками. Вважається, що тільки в нашій галактиці знаходиться приблизно 100 млрд коричневих карликів. Водночас астрономи оцінюють кількість зірок у Чумацькому Шляху в діапазоні від 100 до 500 млрд. Це означає, що цих космічних "невдах", які так і не стали звичайними зірками, може бути стільки ж, як і останніх. І це тільки в нашій галактиці. Чому ж коричневі карлики не перетворилися на нехай навіть дуже маленькі, але зірки? Про це пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Найпростіша і, напевно, найкоротша відповідь на це запитання звучить так: коричневі карлики не мають достатньої кількості маси, щоб підтримувати у своїх ядрах постійний термоядерний синтез водню, як це роблять зірки. Нехай навіть найменші.

За словами Нолана Грівза з Женевського університету, Швейцарія, і зірки, і коричневі карлики проходять один і той самий процес своєї появи. Вони утворюються внаслідок стиснення під дією гравітації масивних хмар з газу і пилу. Утворений об'єкт продовжує накопичувати масу, і коли буде досягнуто потрібної межі, коли внутрішній тиск і температура всередині об'єкта будуть досить великими, то в ядрі цієї поки що не зірки почнеться термоядерний синтез, унаслідок чого атоми водню стикаються й утворюють гелій. Але цей процес має тривати мільйони років і з'являється справжня зірка. Але коричневі карлики не набирають достатньо маси і в них не відбувається поява постійного термоядерного синтезу.

Але насправді в ядрі коричневих карликів відбувається термоядерний синтез, але не водню, а його ізотопу — дейтерію. Тому їх не можна віднести до класу планет-гігантів. Такими планетами вважаються об'єкти, які мають масу не більшу, ніж 13 мас Юпітера. Решта об'єктів, включно з максимальною межею у 80 мас Юпітера є коричневими карликами. Усе що має більшу масу вже вважається дуже маленькою зіркою.

За словами Грівза, перебуваючи в діапазоні між 14 і 80 масами Юпітера, коричневі карлики здатні використовувати як паливо для життя дейтерій за допомогою термоядерного синтезу. В атома водню ядро складається з одного протона, а в дейтерію — з одного позитивно зарядженого протона і незарядженого нейтрона. З цієї причини коричневі карлики можуть мати слабке світіння. Звісно, це не випромінювання зірок, але все ж таки.

Фокус уже писав про те, що вчені зовсім недавно виявили новий потенційно міжзоряний об'єкт, але скоро він назавжди зникне. У будь-якому разі цей об'єкт, який є кометою з незвичайною орбітою, у вересні наблизиться до Землі і його можна буде побачити неозброєним оком.