Denne brune dværg er ikke en mislykket stjerne - det er et magnetisk kraftcenter

Hvornår er noget for lille til at være en stjerne, alligevel for massiv til at være en planet? Når det er en brun dværg, ellers kendt som en "mislykket stjerne". Men hvis du synes, at den mislykkede stjernenavn er lidt pessimistisk, du bliver spændt på at høre, at astronomer har opdaget en særlig brun dværg, der er mere stjernelignende, end vi nogensinde havde troet, at en brun dværg kunne være.

Brune dværge er en eksotisk slags himmellegeme. Tænkte at have omtrentlige masser mellem 13 og 80 Jupiters, de kan hverken defineres som massive planeter eller bittesmå stjerner; de er helt forskellige substellare nysgerrigheder, der besidder kvaliteter hos begge. De er broen mellem de mest massive planeter og de mindste stjerner.

Stjerner er stjerner, fordi de er massive nok (og derfor har stærke nok tyngdekrafter) til at opretholde fusion i deres tætte kerner. Vores sol, for eksempel, er en "gul dværg" stjerne, der er cirka halvvejs gennem sin levetid på 10 milliarder år, sammensmeltning af 600 millioner tons (544 millioner tons) brint pr. sekund .

Astronomer klassificerer stjerner efter deres lysstyrke (lysstyrke) og deres overfladetemperatur på Hertzsprung-Russell-diagrammet. Starter ved det lyseste og varmeste (en overfladetemperatur på omkring 30, 000 Kelvin) er stjerner i "O" -klassen, derefter "B", "EN", "F", "G", "K" til "M" i faldende temperaturrekkefølge. Brune dværge starter ved klassen "M6.5" (også kendt som late-M dværge, mindre end 3, 000 Kelvin) og fortsæt gennem "L", "T" og "Y" - Y er den sejeste. De sejeste dværge i klasse Y kan have temperaturer helt ned til 250 Kelvin (negative 23 grader C).

Brune dværge betragtes ikke som stjerner, fordi de er for små til at smelte brint i deres kerner - de har ikke tyngdekraften i deres kerne til at opretholde brintfusion, men, alt efter hvor massive de er, de har nok masse til sporadisk at smelte elementer som lithium og deuterium.

Supermassive Jupiters? Super små stjerner?

Vores kammerat Jupiter er en massiv planet, der har en tyk atmosfære med en kerne og en lagdelt differentiering af kemikalier i sin gasformige atmosfære. Men hvis Jupiter var 13 gange mere massiv og betragtes som en lille brun dværg, det ville begynde at udstille nogle stjernelignende kvaliteter. For eksempel, brune dværge udviser konvektion i deres atmosfære. Som kogende vand i en kedel, materialet opvarmes nær de brune dværgkerner, får det til at stige. Når konvektionsstrømme når overfladen, de udsender infrarød stråling, afkøles og synker tilbage til interiøret. Planeter som Jupiter udviser ikke denne adfærd; deres atmosfæriske kemikalier danner lag, hvor konvektion i stor skala ikke er mulig.

Men brune dværge udviser ikke bare stjernelignende konvektionsstrømme, de har også temmelig imponerende magnetfelter. Case in point:En brun dværg kaldet LSR J1835+3259 blev undersøgt og fundet magnetisk aktiv, ifølge en undersøgelse fra september 2017 offentliggjort i Astrophysical Journal. Faktisk, Det er så aktivt, at det konkurrerer med vores sols magnetisme.

Placeret omkring 18,5 lysår væk, LSR J1835+3259 anslås at være 55 gange Jupiters masse. Under observationskampagnen, forskerne bemærkede polariseringen af ​​infrarødt lys, der udsendes fra den brune dværg. Denne teknik kan afsløre de magnetiske forhold nær overfladen af ​​den brune dværg.

Det, de fandt, kom som en overraskelse:Da objektet roterede, et kraftigt magnetisk område kom til syne, mere kraftfuld end de magnetfelter, der er forbundet med solpletter, som vi observerer på solen. Solpletter er magnetisk aktive områder, der kan udløse koronale masseudstødninger, solfakler og producerer kraftige strømme af solvind - som alle kan generere kraftige geomagnetiske storme på Jorden.

I et interview med New Scientist, forskerne påpeger, at LSR J1835+3259 er meget ung (cirka 20 millioner år gammel), og det kraftige magnetfelt kan interagere med objektets protoplanetariske disk (hvis den har en). Men hvis denne aktive magnetiske region er langvarig og repræsentativ for dens globale magnetfelt, LSR J1835+3259 er langt mere "stjernelignende", end vi giver brune dværge æren for.

Så frem for at kalde brune dværge for "mislykkede stjerner, ”måske skulle vi ringe til dem overopnåelse af planeter eller magneto-dværge.

Brune dværge blev opdaget for første gang for bare et par årtier siden, i 1995.