Чёрный карлик

Происхождение

Один из механизмов происхождения коричневых карликов схож с планетарным. Коричневый карлик формируется в протопланетном диске на его окраине. На следующем этапе их жизни они под воздействием окружающих звёзд выбрасываются в окружающее пространство их родительской звезды и образуют большую популяцию самостоятельных объектов.

Как и обычные звезды, коричневые карлики могут образовываться независимо от других объектов. Они могут формироваться по отдельности или в непосредственной близости от других звезд. В 2015 году была изучена группа коричневых карликов, находящихся в процессе формирования, и некоторые из них демонстрировали такие же джеты, что и более массивные звезды, находящиеся в процессе формирования.

Особенности и классификация коричневых карликов

Все коричневые карлики отличаются по массе и температуре. Могут достигать 13-90 масс Юпитера (примерно 1/10 солнечной). Классификация строится на спектральном типе или на излучаемой энергии.

М – это не только наиболее красные звезды во Вселенной, но и самые распространенные. Большинство из них превращаются в красных карликов, но некоторые становятся коричневыми. Классы L и T отличаются по элементам, наблюдаемым в спектрах. Y-карлики – самый холодные. Некоторые достигают температуры человеческого организма.

Из-за того, что коричневые карлики выделяют мало света и энергии, их сложно обнаружить. До 1980-х годов вообще считались теоретическими объектами. Но технологии набирали чувствительность и смогли наконец их увидеть.

С самого начала их называли «черными». Но сейчас этот термин используют для обозначения финальной стадии развития звезды главной последовательности и представляет белый карлик, полностью истративший все тепло.

Красные круги – обнаруженные коричневые карлики в объективе WISE

История

Коричневые карлики были первоначально названы чёрными карликами и классифицировались как тёмные субзвёздные объекты, свободно плавающие в космическом пространстве и имеющие слишком малую массу, чтобы поддерживать стабильную термоядерную реакцию. В настоящее время термин «чёрный карлик» имеет совсем другое значение.

В ранних моделях строения звёзд считалось, что для протекания термоядерных реакций масса звезды должна быть хотя бы в 80 раз больше массы Юпитера (или 0,08 массы Солнца). Гипотеза о существовании плотных звездоподобных объектов с массой меньше указанной (коричневые карлики) была выдвинута в начале 1960-х годов. Считалось, что образование их протекает во многом подобно образованию обычных звёзд, но обнаружить их очень сложно, так как они практически не испускают видимого света. Наиболее сильное излучение коричневых карликов наблюдается в инфракрасном диапазоне.

Но на протяжении нескольких десятилетий наземные телескопы, работающие в этом диапазоне, имели слишком низкую чувствительность и поэтому были неспособны обнаружить коричневых карликов. Позднее было выдвинуто предположение, что в зависимости от компонентов, участвующих в формировании звезды, критическая масса, необходимая для протекания такого же, как и в обычной звезде, термоядерного синтеза гелия с участием водорода, составляет 75 масс Юпитера. Субзвёздные объекты, достаточно быстро сформировавшиеся сжатием туманности, могут иметь массу меньше 13 масс Юпитера. В них вообще исключено протекание каких-либо термоядерных реакций.

С 1995 года, когда было впервые подтверждено существование коричневого карлика, было найдено более сотни подобных объектов. Считается, что они составляют большинство космических объектов в Млечном Пути. Самые близкие из них к Земле — два карлика в системе Луман 16, находящиеся на расстоянии 6,5 световых лет от Солнца в созвездии Паруса, одиночный карлик WISE 1506+7027 в созвездии Малая Медведица (11,1 св. лет), обращающиеся друг вокруг друга компоненты B и C в тройной системе ε Индейца (12 св. лет), коричневый карлик в двойной системе SCR 1845-6357 в созвездии Павлина (12,6 св. лет) и UGPS 0722-05 в созвездии Единорога (13,4 св. лет).

В 2006 году при наблюдении за зоной интенсивного звёздообразования в Туманности Ориона впервые удалось непосредственно измерить массы двух коричневых карликов в затменно-переменной двойной системе Гевелий 240, которые оказались равны 5,5 % и 3,5 % от массы Солнца.

Объекты, полные загадок

Белый карлик – явление, отнюдь не редкое во Вселенной, но наблюдать их трудно из-за низкой светимости. Но иногда ученым везет на обнаружение интереснейших феноменов.

Например, в 1600 световых лет от нас в созвездии Рака находится тесная система, образованная двумя карликами. По оценкам астрономов, их разделяют всего 80 000 км – впятеро меньше, чем от Земли до Луны. Период их взаимного обращения составляет 5,4 минуты. Не исключено, что скоро они сольются, и произойдет вспышка сверхновой. Каким образом компоненты этой системы оказались настолько сближены, пока неясно.

Выше упоминались линии металлов в спектрах карликов. Ученые полагают, что эти элементы могут свидетельствовать о разрушении планет в процессе гибели родительской звезды. Как знать, возможно, в далеком будущем все, что останется от нашей планеты – это будут следы кремния, железа и кислорода в спектре карлика, в который превратится Солнце. Расстраиваться не стоит: это случится еще очень нескоро.

Детали процессов, приводящих к рождению этих удивительных объектов, тоже не ясны в полной мере, и модель эволюции их далеко не полна. Так что белые карлики – звезды, которые преподнесут астрофизикам еще множество сюрпризов, несмотря на то, что история их изучения насчитывает уже более сотни лет.

В литературе и искусстве

  • В романе «Туманность Андромеды» И. Ефремова земной корабль «Тантра» попадает на подобную систему всего в двух световых годах от Солнца и встречает там агрессивную жизнь. Однако Ефремов находился в контексте современных ему астрофизических представлений, описывая массивную звезду, термоядерные реакции в которой в результате синтеза ядер «от водорода до железа» образовали «железную звезду».
  • В романе Карла Шрёдера «Неизменность» (K. Schroeder, «Permanence») коричневый карлик использован как фон для этого научно-фантастического произведения.
  • В романе Айзека Азимова «Немезида» коричневый карлик Мегас входит в двойную звёздную систему красного карлика Немезиды и Мегаса. На спутнике Мегаса Эритро существует азотно-кислородная атмосфера и жизнь. Коричневый карлик излучает достаточно энергии в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра, чтобы на планете, обращающейся вокруг звезды на низкой орбите, могла возникнуть жизнь.
  • В романе Питера Уоттса «Ложная слепота» блуждающий коричневый карлик «Большой Бен», находящийся за орбитой Плутона, является средой обитания для формы жизни, называющей себя «Роршах».
  • В рассказе Георгия Иосифовича Гуревича «Инфра Дракона» коричневый карлик находится на расстоянии семи световых суток от Солнца и имеет температуру атмосферы около +10°С. На неё отправляется экспедиция на нерелятивистском корабле (полёт до коричневого карлика занял 14 лет), которая обнаруживает жизнь (возможно разумную) в его гидросфере.
  • В романе Джека Макдевита «Искатель» коричневый карлик, проходя через планетную систему, увлек за собой планету, которая стала обращаться вокруг него, и на ней даже спустя 9000 лет существовала колония землян.

Происхождение

Один из механизмов происхождения коричневых карликов схож с планетарным. Коричневый карлик формируется в протопланетном диске на его окраине. На следующем этапе их жизни они под воздействием окружающих звёзд выбрасываются в окружающее пространство их родительской звезды и образуют большую популяцию самостоятельных объектов.

Как и обычные звезды, коричневые карлики могут образовываться независимо от других объектов. Они могут формироваться по отдельности или в непосредственной близости от других звезд. В 2015 году была изучена группа коричневых карликов, находящихся в процессе формирования, и некоторые из них демонстрировали такие же джеты, что и более массивные звезды, находящиеся в процессе формирования.

Что у них внутри

Что же происходит в недрах протозвезды, если гравитационный коллапс не завершился термоядерным поджогом водорода, а электроны объединились вединую квантовую систему, так называемый вырожденный ферми-газ? Доля электронов в этом состоянии увеличивается постепенно, а не подскакивает за единый миг от нуля до 100%. Однако для простоты будем считать, что этот процесс уже завершен.

Принцип Паули утверждает, что два электрона, входящие в одну и ту же систему, не могут пребывать в одинаковом квантовом состоянии. В ферми-газе состояние электрона определяется его импульсом, положением и спином, который принимает всего два значения. Это означает, что в одном и том же месте может находиться не более пары электронов с одинаковыми импульсами (и, естественно, противоположными спинами). А поскольку в ходе гравитационного коллапса электроны пакуются во все уменьшающийся объем, они занимают состояния с возрастающими импульсами и, соответственно, энергиями. Значит, по мере сжатия протозвезды растет внутренняя энергия электронного газа. Эта энергия определяется чисто квантовыми эффектами и не связана с тепловым движением, поэтому в первом приближении не зависит от температуры (в отличие от энергии классического идеального газа, законы которого изучают в школьном курсе физики). Более того, при достаточно высокой степени сжатия энергия ферми-газа многократно превосходит тепловую энергию хаотического движения электронов и атомных ядер.

Увеличение энергии электронного газа повышает и его давление, которое также не зависит от температуры и растет куда сильнее давления теплового. Именно оно противостоит тяготению вещества протозвезды и прекращает ее гравитационный коллапс. Если это произошло до достижения температуры поджога водорода, коричневый карлик остывает сразу же после непродолжительного по космическим масштабам выгорания дейтерия. Если прото-звезда пребывает в пограничной зоне и имеет массу 0,07−0,075 солнечной, она еще миллиарды лет сжигает водород, но на ее финал это не влияет. В конце концов квантовое давление вырожденного электронного газа столь снижает температуру звездного ядра, что горение водорода останавливается. И хотя его запасов хватило бы на десятки миллиардов лет, поджечь их коричневый карлик уже больше не сможет. Этим-то он и отличается от самого легкого красного карлика, выключающего ядерную топку, лишь когда весь водород превратился в гелий.


Все известные звезды на диаграмме Герцшпрунга-Рассела распределены не равномерно, а объединяются в несколько спектральных классов с учетом светимости (Йеркская классификация, или МКК, по фамилиям разработавших ее астрономов из Йеркской обсерватории — Уильяма Моргана, Филиппа Кинана и Эдит Келлман). Современная классификация выделяет на диаграмме Герцшпрунга-Рассела восемь таких основных групп. Класс 0 — это гипергиганты, массивные и очень яркие звезды, превышающие Солнце по массе в 100−200 раз, а по светимости — в миллионы и десятки миллионов. Класс Ia и Ib — это сверхгиганты, в десятки раз массивнее Солнца и в десятки тысяч раз превосходящие его по светимости. Класс II — яркие гиганты, занимающие промежуточное положение между сверхгигантами и гигантами, которые относятся к классу III. Класс V — это т.н. главная последовательность (карлики), на которой лежит большинство звезд, в том числе и наше Солнце. Когда звезда главной последовательности исчерпает свой запас водорода и в ее ядре начнется горение гелия, она станет субгигантом, которые относятся к классу IV. Чуть ниже главной последовательности лежит класс VI — субкарлики. А к классу VII относятся компактные белые карлики, конечная стадия эволюции звезд, не превышающих по массе предел Чандрасекара.

Профессор Барроуз отмечает и еще одно различие звезды и коричневого карлика. Обычная звезда не только не остывает, теряя лучистую энергию, но, как это ни парадоксально, нагревается. Это происходит потому, что звезда сжимает и разогревает свое ядро, а это сильно увеличивает темпы термоядерного горения (так, за время существования нашего Солнца его светимость возросла по крайней мере на четверть). Иное дело коричневый карлик, сжатию которого препятствует квантовое давление электронного газа. Вследствие излучения с поверхности он остывает, подобно камню или куску металла, хотя и состоит из горячей плазмы, как нормальная звезда.

Таинственный спутник Солнца

Существует еще одно предположение о существовании особого коричневого карлика в Солнечной системе – Немезиды. Это теоретически предполагаемая звезда, которая когда-то была «компаньоном» Солнца. Однако ученые до сих пор спорят, к какой же категории она относится – бурых, красных или белых карликов. Теория о существовании Немезиды была выдвинута для того, чтобы объяснить цикличность процесса вымирания различных биологических видов на Земле – по наблюдениям ученых, это происходило каждые 27 млрд лет.

Однако астрономы пока не нашли подтверждения существованию Немезиды. Считается, что эта звезда могла быть спутником Солнца и вращаться по более вытянутой орбите. Теория о том, что вокруг Солнца вращается еще одна звезда, была популярной в научных кругах в 70-х – 80-х годах прошлого столетия. Когда звезда приближалась к планетам, она вызывала гравитационные возмущения в их орбитах, что и могло послужить массовому вымиранию видов. Кроме того, звезда могла приносить на землю кометы из облака Оорта, сквозь которое она проходила как раз каждые 27 млрд лет.

Проблемы жизнепригодности систем KV-звёзд

По сравнению с солнцеподобными жёлтыми карликами, к отрицательным сторонам KV-звёзд с точки зрения возможности существования жизни в их окрестностях следует отнести их более интенсивную вспышечную активность, которая снижается у более тяжёлых и ярких звёзд этого типа. Также, более тесное расположение обитаемой зоны к центральной массе приводит к более интенсивному гравитационному взаимодействию, что, в конечном итоге, приводит к приливному захвату планеты и, в результате, к потере её магнитного поля вместе с его защитными свойствами. Помимо собственного вращения, сильное взаимодействие с центральной звездой снижает вероятность существования естественных спутников планет, которые, в свою очередь, могут иметь значительное влияние на их пригодность для жизни. Например, наличие Луны у Земли стабилизирует её наклон к плоскости эклиптики, что обеспечивает стабильность климата на планете.

Как результат, по аналогии с красными карликами, появление и длительное существование планеты с биосферой около тусклых K9V÷K5V звёзд требует наличия у центральной звезды и её планетной системы особых свойств, которые позволяют исключить отрицательные стороны этих звёзд с точки зрения жизнепригодности их систем. По этой причине вероятность существования обитаемых планет в окрестностях тусклых KV-звёзд незначительна, но, за счет их крайне большого количества в Млечном пути, вероятность реализации этих условий в случае одной из существующих систем остается достаточно высокой.

Таким образом, так как в пределах зоны обитаемости звёздная активность и интенсивность гравитационно−приливного воздействия звезды уменьшаются у более ярких оранжевых карликов, обитаемые планеты наиболее вероятны у более тяжёлых и ярких K4V÷K0V звёзд этого класса, но также возможны и у более тусклых KV-звёзд.

Коричневые карлики, обращающиеся вокруг звёзд

Подтверждённые коричневые карлики

Список неполон.

Данные отсортированы по увеличению прямого восхождения родительской звезды. Коричневые карлики в системе отсортированы по увеличению периода обращения.

Звезда Созвездие Прямое восхожд. Склонение Вид. зв. вел. Расст., св. л. Спектр. класс Коричн. карлик Масса, MJ Радиус, RJ Период обращ., д Большая полуось, а. е. Орб. эксцент. , ° Год открытия
HD 8673 Андромеда 01ч 26м 09с +34° 34′ 47″ 6,31 124,75 F7V b 14 639 1,58 2005
HD 13189 Треугольник 02ч 09м 40с +32° 18′ 59″ 7,57 603,4 K2II b 14 471,6 1,85 0,28 2005
HD 18445 Печь 02ч 57м 13с –24° 58′ 30″ 7,78 83,92 K2V b 39 554,67 0,9 0,54 1991
BD−04°782 Эридан 04ч 15м 10с –04° 25′ 06″ 9,39 66,6 K5V b 21 240,92 0,7 0,28 1996
HD 283750 Телец 04ч 36м 48с +27° 08′ 00″ 8,42 53,81 K2V b 50 1,79 0,025 0,02 1996
HD 29587 Персей 04ч 41м 34с +42° 07′ 25″ 7,29 146,77 G2V b 40 1471,7 2,5 0,37 1996
HD 38529 A Орион 05ч 46м 34с +01° 10′ 05″ 5,94 138 G4IV c 37 2174,3 3,68 0,36 160 2002
HD 41004 B Живописец 05ч 59м 50с –48° 14′ 23″ 12,33 139 M2 b 18,4 1,3283 0,0177 0,081 2004
Глизе 229 Заяц 06ч 10м 35с –21° 51′ 42″ 8,14 19 M1V B 40 200 лет 40 1995
HD 43848 Голубь 06ч 16м 31с −40° 31′ 55″ 8,65 120,84 G0V b >25 2371 3,4 0,69 2008
AB Живописца Живописец 06ч 19м 12с –58° 03′ 15″ 9,16 149 K2V b 13,5 275 2005
τ Близнецов Близнецы 07ч 11м 08с +30° 14′ 43″ 4,40 302 K2III b 18,1 305 2004
G 196-3 Большая Медведица 10ч 04м 22с +50° 23′ 23″ 11,77 >50,2 M2,5 b 25 300 1998
HD 89707 Гидра 10ч 20м 50с –15° 28′ 48″ 7,19 81,54 G1V b 54 298,25 0,95 1991
CT Хамелеона Хамелеон 11ч 04м 09с –76° 27′ 19″ 12,36 538 K7 b 17 2,2 440 2008
ChaHα8 Хамелеон 11ч 07м 48с −77° 40′ 08″ 20,1 522 M6,5 b 18 1590,9 1 0,49 2007
HD 98230 Большая Медведица 11ч 18м 12с +31° 32′ 15″ 4,73 25,11 F8,5V b 37 3,98 0,06 1931
CD−33°7795 Гидра 11ч 31м 55с –34° 36′ 17″ 11,37 163,08 M1 b 20 100 1998
NGC 4349-127 Южный Крест 12ч 24м 08с −61° 52′ 18″ 7,4 7097 MIII? b 19,8 677,8 2,38 0,19 2007
HD 110833 Гончие Псы 12ч 44м 16с +51° 45′ 40″ 7,04 55,44 K3V b 17 270,04 0,8 0,69 1996
HW Девы Дева 12ч 44м 20с −08° 40′ 17″ 10,9 590 sdB+M b 19,23 5786 5,30 0,46 2008
HD 112758 Дева 12ч 59м 03с –09° 50′ 03″ 7,56 53,81 K0V b 35 103,22 0,35 0,16 1996
HD 131664 Райская Птица 15ч 00м 06с −73° 32′ 07″ 8,13 180,8 G3V b 18,15 1951 3,17 0,638 2008
HD 140913 Северная Корона 15ч 45м 07с +28° 28′ 12″ 8,07 156,42 G0V b 46 147,94 0,54 0,61 1996
GQ Волка Волк 15ч 49м 12с –35° 39′ 03″ 11,4 400 K7eV b 1—42 1,8 103 2005
UScoCTIO 108 Скорпион 16ч 05м 54с –18° 18′ 43″ 473 M7 b 14 670 2007
HD 162020 Скорпион 17ч 50м 38с –40° 19′ 06″ 9,18 101,95 K2V b 13,73 8,428198 0,072 0,277 2000
ν Змееносца Змееносец 17ч 59м 01с −09° 46′ 25″ 3,33 152,8 K0III b 21,9 536 2004
HD 164427 Телескоп 18ч 04м 43с −59° 12′ 35″ 6,89 127,52 G4IV b 46 108,55 0,46 0,55 2000
HD 168443 Змея 18ч 20м 04с –09° 35′ 34″ 6,92 123,5 G5 c 34 1739,5 2,87 0,228 150 2001
SCR 1845-6357 Павлин 18ч 45м 03с −63° 57′ 48″ 17,4 12,57 M8,5V b 9—65 4,5 2006
COROT-Exo-3 Орёл 19ч 28м 13с +00° 07′ 19″ 13,3 2220 G0V b 21,66 1,01 4,2568 0,057 85,9 2008
15 Стрелы Стрела 20ч 04м 06с +17° 04′ 13″ 5,80 57,7 G1V B 65 14 2002
HD 202206 Козерог 21ч 14м 58с –20° 47′ 20″ 8,08 151,14 G6V b 17,4 255,87 0,83 0,435 2000
Вольф 940 Водолей 21ч 46м 40с –00° 10′ 25″ 39,9 M3,5V b 20 18000 лет 400 2009
ε Индейца Индеец 22ч 03м 22с –56° 47′ 09″ 4,69 11,8 K5V Bb 28 15 лет 2,65 2003
ε Индейца Индеец 22ч 03м 22с –56° 47′ 09″ 4,69 11,8 K5V Ba 47 1459 лет 2003
HD 217580 Водолей 23ч 01м 52с –03° 50′ 55″ 7,46 58,7 K4V b 60 454,66 1 0,52 1994

Неподтверждённые коричневые карлики

Список неполон.

Данные отсортированы по увеличению прямого восхождения родительской звезды. Коричневые карлики в системе отсортированы по увеличению периода обращения.

Звезда Созвездие Прямое восхожд. Склонение Вид. зв. вел. Расст., св. л. Спектр. класс Коричн. карлик Масса, MJ Радиус, RJ Период обращ., д Большая полуось, а. е. Орб. эксцент. , ° Год открытия
Глизе 22 B Кассиопея 00ч 32м 27с +67° 14′ 09″ 10,38 326 M2,5V b 16 ~5500 2008
HD 3346 Андромеда 00ч 36м 46с +44° 29′ 19″ 5,16 655,58 K5III c 60 650 2,5 1996
OGLE-TR-109 Киль 10ч 53м 41с –61° 25′ 15″ 15,8 8450 b <14 0,9 0,589128 0,016 77 2002
HD 100546 Муха 11ч 33м 25с –70° 11′ 41″ 6,70 337,25 B9Vne b 20 6,5? 2005
HD 104304 Дева 12ч 00м 44с −10° 26′ 46″ 5,54 42,1 G9 b 17,2 2752 0,38 2007
CM Дракона Дракон 16ч 34м 27с +57° 09′ 00″ 12,90 48 M4 b 64 73 0,27 1998

Биография

Чёрный Карлик — младший член Чёрного Ордена Таноса, где он — центр власти армии Безумного Титана.

Когда Танос нацелился на Землю в качестве следующей планеты, которую он снесет во время Бесконечности, Чёрный Карлик прибыл в Ваканду. К своему удивлению, Чёрный Карлик нашел большое сопротивление в этой стране и был вынужден отступить. За свой провал, Танос исключил Чёрного Карлика из Чёрного Ордена.

Танос дал Чёрному Карлику еще один шанс проявить себя, послав его защитить Пик и сохранить его от небольших разрушений после борьбы Мстителей со Строителями. Во время стычки со Мстителями, Чёрный Карлик был убит Ронаном Обвинителем.

Во время сюжетной лини «Не сдаваться» Чёрный Карлик был воскрешен Челленджером, который собирает Чёрный Орден, чтобы пойти на конкурс против Смертельного Легиона Грандмастера.

Типичные красные карлики

  • Проксима Центавра — (M5.5 Ve) — расстояние 1,31 пк; светимость — 0,000 072 солнечной;
  • Звезда Барнарда — (M5V) — расстояние 1,83 пк; светимость — 0,000 450 солнечной;
  • Вольф 359 — (dM6e) — расстояние 2,34 пк; светимость — 0,000 016 солнечной;
  • Росс 154 — (dM4e) — расстояние 2,93 пк; светимость — 0,000 380 солнечной;
  • Росс 248 — (dM6e) — расстояние 3,16 пк; светимость — 0,000 110 солнечной;
  • Росс 128 — (dM5) — расстояние 3,34 пк; светимость — 0,000 080 солнечной;
  • Глизе 581 — (M3V) — расстояние 6,27 пк; светимость — 0,013 солнечной;
  • TRAPPIST-1 — (M8V) — расстояние 12,10 пк; светимость — 0,000 525 солнечной.

Примечания

  1.  — См. с. 2, 5.
  2. G. Chabrier; I. Baraffe; F. Allard & P.H. Hauschildt (2005), «Review on low-mass stars and brown dwarfs»,
     (англ.) — См. С. 16. — Цитата: The distinction between BD and giant planets has become these days a topic of intense debate. In 2003, the IAU has adopted the deuterium-burning minimum mass, mDBMM ≃ 0.012M (Saumon et al. 1996, Chabrier et al. 2000b) as the official distinction between the two types of objects. Перевод: Различие между коричневыми карликами и планетами-гигантами стало в настоящее время темой интенсивных дебатов. В 2003 году МАС принял минимальную массу, необходимую для горения (англ.)русск. дейтерия mDBMM ≃ 0,012M (Saumon et al. 1996, Chabrier et al. 2000b), как официальную границу между двумя типами объектов.
  3.  — См. с. 160.
  4.  — См. с. 339.
  5. Астрономия: век XXI / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — Фрязино: «Век 2», 2008. — С. 140. — ISBN 978-5-85099-181-4.

Виды звезд в наблюдаемой Вселенной

Во Вселенной существует множество различных звезд. Большие и маленькие, горячие и холодные, заряженные и не заряженные. В этой статье мы назовем основные виды звезд, а также дадим подробную характеристику Жёлтым и Белым карликам.

  1. Жёлтый карлик. Жёлтый карлик – тип небольших звёзд главной последовательности, имеющих массу от 0,8 до 1,2 массы Солнца и температуру поверхности 5000–6000 K. Подробнее об этом типе звезд нем смотрите ниже.
  2. Красный гигант. Красный гигант – это крупная звезда красноватого или оранжевого цвета. Образование таких звезд возможно как на стадии звездообразования, так и на поздних стадиях их существования. Крупнейшие из гигантов превращаются в красных супергигантов. Звезда под названием Бетельгейзе из созвездия Орион – самый яркий пример красного супергиганта.
  3. Белый карлик. Белый карлик – это то, что остаётся от обычной звезды с массой, не превышающей 1,4 солнечной массы, после того, как она проходит стадию красного гиганта. Подробнее об этом типе звезд нем смотрите ниже.
  4. Красный карлик. Красные карлики – самые распространённые объекты звёздного типа во Вселенной. Оценка их численности варьируется в диапазоне от 70 до 90% от числа всех звёзд в галактике. Они довольно сильно отличаются от других звезд.
  5. Коричневый карлик. Коричневый карлик – субзвездные объекты (с массами в диапазоне примерно от 0,01 до 0,08 массы Солнца, или, соответственно, от 12,57 до 80,35 массы Юпитера и диаметром примерно равным диаметру Юпитера), в недрах которых, в отличие от звезд главной последовательности, не происходит реакции термоядерного синтеза c превращением водорода в гелий.
  6. Субкоричневые карлики. Субкоричневые карлики или коричневые субкарлики – холодные формирования, по массе лежащие ниже предела коричневых карликов. Масса их меньше примерно одной сотой массы Солнца или, соответственно, 12,57 массы Юпитера, нижний предел не определён. Их в большей мере принято считать планетами, хотя к окончательному заключению о том, что считать планетой, а что – субкоричневым карликом научное сообщество пока не пришло.
  7. Черный карлик. Черные карлики – остывшие и вследствие этого не излучающие в видимом диапазоне белые карлики. Представляет собой конечную стадию эволюции белых карликов. Массы черных карликов, подобно массам белых карликов, ограничиваются сверху 1,4 массами Солнца.
  8. Двойная звезда. Двойная звезда – это две гравитационно связанные звезды, обращающиеся вокруг общего центра масс.
  9. Новая звезда. Звезды, светимость которых внезапно увеличивается в 10 000 раз. Новая звезда представляет собой двойную систему, состоящую из белого карлика и звезды-компаньона, находящейся на главной последовательности. В таких системах газ со звезды постепенно перетекает на белый карлик и периодически там взрывается, вызывая вспышку светимости.
  10. Сверхновая звезда. Сверхновая звезда – это звезда, заканчивающая свою эволюцию в катастрофическом взрывном процессе. Вспышка при этом может быть на несколько порядков больше чем в случае новой звезды. Столь мощный взрыв есть следствие процессов, протекающих в звезде на последний стадии эволюции.
  11. Нейтронная звезда. Нейтронные звезды (НЗ) – это звездные образования с массами порядка 1,5 солнечных и размерами, заметно меньшими белых карликов, порядка 10-20 км в диаметре. Они состоят в основном из нейтральных субатомных частиц – нейтронов, плотно сжатых гравитационными силами. В нашей Галактике, по оценкам ученых, могут существовать от 100 млн до 1 млрд нейтронных звёзд, то есть где-то по одной на тысячу обычных звёзд.
  12. Пульсары. Пульсары – космические источники электромагнитных излучений, приходящих на Землю в виде периодических всплесков (импульсов). Согласно доминирующей астрофизической модели, пульсары представляют собой вращающиеся нейтронные звёзды с магнитным полем, которое наклонено к оси вращения. Когда Земля попадает в конус, образуемый этим излучением, то можно зафиксировать импульс излучения, повторяющийся через промежутки времени, равные периоду обращения звезды. Некоторые нейтронные звёзды совершают до 600 оборотов в секунду.
  13. Цефеиды. Цефеиды – класс пульсирующих переменных звёзд с довольно точной зависимостью период-светимость, названный в честь звезды Дельта Цефея. Одной из наиболее известных цефеид является Полярная звезда. Приведенный перечень основных видов (типов) звезд с их краткой характеристикой, разумеется, не исчерпывает всего возможного многообразия звезд во Вселенной.

В литературе и искусстве

  • В романе «Туманность Андромеды» И. Ефремова земной корабль «Тантра» попадает на подобную систему всего в двух световых годах от Солнца и встречает там агрессивную жизнь. Однако Ефремов находился в контексте современных ему астрофизических представлений, описывая массивную звезду, термоядерные реакции в которой в результате синтеза ядер «от водорода до железа» образовали «железную звезду».
  • В романе Карла Шрёдера «Неизменность» (K. Schroeder, «Permanence») коричневый карлик использован как фон для этого научно-фантастического произведения.
  • В романе Айзека Азимова «Немезида» коричневый карлик Мегас входит в двойную звёздную систему красного карлика Немезиды и Мегаса. На спутнике Мегаса Эритро существует азотно-кислородная атмосфера и жизнь. Коричневый карлик излучает достаточно энергии в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра, чтобы на планете, обращающейся вокруг звезды на низкой орбите, могла возникнуть жизнь.
  • В романе Питера Уоттса «Ложная слепота» блуждающий коричневый карлик «Большой Бен», находящийся за орбитой Плутона, является средой обитания для формы жизни, называющей себя «Роршах».
  • В рассказе Георгия Иосифовича Гуревича «Инфра Дракона» коричневый карлик находится на расстоянии семи световых суток от Солнца и имеет температуру атмосферы около +10°С. На неё отправляется экспедиция на нерелятивистском корабле (полёт до коричневого карлика занял 14 лет), которая обнаруживает жизнь (возможно разумную) в его гидросфере.
  • В романе Джека Макдевита «Искатель» коричневый карлик, проходя через планетную систему, увлек за собой планету, которая стала обращаться вокруг него, и на ней даже спустя 9000 лет существовала колония землян.

История

Коричневые карлики были первоначально названы чёрными карликами и классифицировались как тёмные субзвёздные объекты, свободно плавающие в космическом пространстве и имеющие слишком малую массу, чтобы поддерживать стабильную термоядерную реакцию. В настоящее время термин «чёрный карлик» имеет совсем другое значение.

В ранних моделях строения звёзд считалось, что для протекания термоядерных реакций масса звезды должна быть хотя бы в 80 раз больше массы Юпитера (или 0,08 массы Солнца). Гипотеза о существовании плотных звездоподобных объектов с массой меньше указанной (коричневые карлики) была выдвинута в начале 1960-х годов. Считалось, что образование их протекает во многом подобно образованию обычных звёзд, но обнаружить их очень сложно, так как они практически не испускают видимого света. Наиболее сильное излучение коричневых карликов наблюдается в инфракрасном диапазоне.

Но на протяжении нескольких десятилетий наземные телескопы, работающие в этом диапазоне, имели слишком низкую чувствительность и поэтому были неспособны обнаружить коричневых карликов. Позднее было выдвинуто предположение, что в зависимости от компонентов, участвующих в формировании звезды, критическая масса, необходимая для протекания такого же, как и в обычной звезде, термоядерного синтеза гелия с участием водорода, составляет 75 масс Юпитера. Субзвёздные объекты, достаточно быстро сформировавшиеся сжатием туманности, могут иметь массу меньше 13 масс Юпитера. В них вообще исключено протекание каких-либо термоядерных реакций.

С 1995 года, когда было впервые подтверждено существование коричневого карлика, было найдено более сотни подобных объектов. Считается, что они составляют большинство космических объектов в Млечном Пути. Самые близкие из них к Земле — два карлика в системе Луман 16, находящиеся на расстоянии 6,5 световых лет от Солнца в созвездии Паруса, одиночный карлик WISE 1506+7027 в созвездии Малая Медведица (11,1 св. лет), обращающиеся друг вокруг друга компоненты B и C в тройной системе ε Индейца (12 св. лет), коричневый карлик в двойной системе SCR 1845-6357 в созвездии Павлина (12,6 св. лет) и UGPS 0722-05 в созвездии Единорога (13,4 св. лет).

В 2006 году при наблюдении за зоной интенсивного звёздообразования в Туманности Ориона впервые удалось непосредственно измерить массы двух коричневых карликов в затменно-переменной двойной системе Гевелий 240, которые оказались равны 5,5 % и 3,5 % от массы Солнца.

Вне комиксов

Телевидение

Чёрный Карлик появляется в эпизоде «Новая Граница» мультсериала «Мстители, общий сбор!».

Чёрный Карлик появляется в мультсериале «Стражи Галактики», в эпизоде «Тайный Угол», озвученный Джесси Бурчем.

Чёрный орден косвенно упоминают вместе с Таносом. Тариан из Дома Кассиусов в разговоре с генералом Гленном Тэлботом/Гравитоном и Ковасом из Конфедерации упоминает в 20 серии 5 сезона сериала «Агенты Щ.И.Т.». Тариан сообщает о Таносе, что его силы(Чёрный орден) приближаются к Земле и являются в данный момент главной угрозой Земли.

Фильм

Чёрный Карлик, переименованный в «Кулла Обсидиана», появился в фильме «Мстители: Война бесконечности». Его роль исполнил Терри Нотари. Как и в комиксах, он является членом Детей Таноса и Чёрного Ордена. Обсидиан помогает Эбони Мо в попытке взять Камень времени у Доктора Стрэнджа. После того, как Вонг открыл портал в Антарктиду, Обсидиан случайно прыгает в портал, но Вонг закрывает его, отрубив часть руки Обсидиана когда последний пытается атаковать прыгая обратно в портал. Получив роботизированную руку, Обсидиан появляется в битве в Ваканде. Обсидиан борется с Брюсом Беннером в броне Халкбастера. Ему удается оторвать руку брони Халкбастера, но Беннер крепит отрубленную руку брони с репульсором к телу Обсидиана, который выкидывает его полетом руки в защитный купол Ваканды, что убивает Обсидиана.

Видеоигры

  • Чёрный Карлик появляется в «Marvel: Avengers Alliance».
  • Чёрный Карлик является одним из боссов и играбельным персонажем в «Marvel Future Fight».
  • Черный карлик под псевдонимом Кулл Обсидиан появляется в Lego Marvel Super Heroes 2 .Он появляется в DLC «Война бесконечности».
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector