Звезде имају животни циклус од неколико милиона до трилиона година. Они се рађају, пролазе кроз промене током времена и коначно дочекају свој крај када понестане горива и постану веома густо заостало тело. Изгорела звезда би могла бити а бели патуљак ili неутронска звезда ili црна рупа у зависности од првобитне масе звезде.
Живот а звезда почиње у великом међузвездани облаци гаса и прашине у галаксија са згрушавањем гасова услед ниске температуре до џепова велике густине. Грудице постепено скупљају све више материје и расту. У неком тренутку, грудве се урушавају због повећане гравитационе силе. Трење током колапса загрева материју и рађа се беба звезда. Ово је протостар стаге у звезданом животном циклусу.
Колапс под гравитацијом се наставља даље. Као резултат, температура и притисак у језгру настављају да расту. После милиона година, температура и притисак у језгру протозвезде постају довољно високи да омогуће језгри водоника да се споје. Нуклеарна фузија ослобађа огромну количину енергије која довољно загрева материју да спречи даљи колапс под гравитацијом. Ова фаза у којој се нуклеарна фузија стабилно одвија (а ослобођена енергија довољно загрева материју да спречи гравитациони колапс) је главна и најдужа фаза у животу звезде. Звезде у овој фази се називају „звезде главне секвенце“, а фаза се назива „фаза главне секвенце’. Водоник је главно гориво звезде. Стопа потрошње горива зависи од масе звезде. Масивна звезда ће трошити гориво већом брзином да би ослободила довољно енергије да спречи њен колапс под гравитацијом.
Када гориво понестане, нуклеарна фузија престаје и нема енергије за загревање материјала да би се уравнотежила сила гравитације и језгро се колабира под гравитацијом, остављајући за собом компактни остатак. Ово је крај звезде. Мртва звезда постаје или бели патуљак или неутронска звезда или црна рупа у зависности од масе оригиналне звезде.
Када је маса оригиналне звезде мања од 8 пута масе Сунца (<8 М⦿), постаје а бели патуљак. Мртва звезда постаје неутронска звезда, када је маса првобитне звезде између 8 и 20 соларних маса (8 М⦿ < М < 20 М⦿) док звезде теже од 20 соларних маса (>20 М⦿) постати Црне рупе када понестане горива.
смеђи патуљци (БД)
Звезде достижу 'фазу нуклеарне фузије' или 'фазу главне секвенце' у свом животном циклусу. Шта ако се небески објекат формира као звезда, али не успе да достигне ову фазу?
Смеђи патуљци почињу као звезда, постају довољно густи да се сруше под њеном гравитацијом, али његово језгро никада није постало довољно густо и вруће да започне нуклеарну фузију, па стога никада неће постати права звезда. Ови објекти су слични по особинама и звездама и планете.
Црни патуљци су мањи од звезда, али су ипак много већи од њих планете. Неки мањи су по величини упоредиви са планете. Најмањи познати је око седам пута већи од Јупитера.
Црни патуљци су важни за модел формирања звезда у међузвезданим облацима гасова и прашине. Покушавају се да се одреде најмања тела која се формирају звездасто.
Најмањи смеђи патуљак
Недавно су истраживачи истражили центар јата који ствара звезде ИЦ 348 који се налази на око 1,000 светлосних година од нас користећи Свемирски телескоп Џејмс Веб (ЈВСТ). На основу фотометрије објеката, тим је идентификовао три кандидата за црна патуљка. Један од њих је само три до четири пута већи од масе Јупитера, што га чини најмањим црним патуљком познатим до сада.
Црни патуљак три пута већи од масе Јупитера био би 300 пута мањи од сунца. Тешко је објаснити како би се тако мали црни патуљак могао формирати као звезда, јер се мали међузвездани облак иначе не би срушио да би настао црни патуљак због своје слабе гравитације. Дакле, тако мали црни патуљак представља изазов пред тренутним моделима формирања звезда.
***
Референце:
- Лухман К.Л., сар 2023. ЈВСТ истраживање за планетарну масу смеђих патуљака у ИЦ 348. Тхе Астрономицал Јоурнал, том 167, број 1. Објављено 13. децембра 2023. ДОИ: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- НАСА-ин Вебб идентификује најмањег слободно плутајућег смеђег патуљка. Објављено 13. децембра 2023. Доступно на https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
