Зірки have a life cycle spanning a few million to trillions of years. They are born, undergo changes with the passage of time and finally meet their end when fuel runs out to become a very dense remanent body. The burnt-out star could be a білий карлик або нейтронна зірка або Чорна діра в залежності від початкової маси зірки.
Життя а зірка begins in large міжзоряні хмари of gas and dust in the галактика with clumping of gases due to low temperature to high density pockets. The clumps gradually gather more and more matter and grow. At some point, clumps collapse due to increased gravitational force. The friction during collapse heats up the matter and a baby star is born. This is стадія протозірки у зоряному життєвому циклі.
Обвалення під дією гравітації триває і далі. В результаті температура і тиск в ядрі продовжують зростати. Через мільйони років температура й тиск у ядрі протозірки стають достатньо високими, щоб ядра водню злилися. Ядерний синтез виділяє величезну кількість енергії, яка нагріває речовину достатньо, щоб запобігти подальшому колапсу під дією гравітації. Ця стадія, коли ядерний синтез стабільно відбувається (і вивільнена енергія достатньо розігріває речовину, щоб запобігти гравітаційному колапсу), є основною та найдовшою фазою в житті зірки. Зірки на цій стадії називаються «зірками головної послідовності», а стадія називається «етап основної послідовності’. Основним паливом зірки є водень. Норма споживання палива залежить від маси зірки. Масивна зірка споживатиме паливо з більшою швидкістю, щоб вивільнити достатньо енергії, щоб запобігти її колапсу під дією гравітації.
When fuel runs out, nuclear fusion stops and there is no energy to heat materials to balance force of gravity and the core collapses under gravity, leaving behind a compact remanent. This the end of the star. The dead star becomes either white dwarf or neutron star or Чорна діра depending upon mass of the original star.
Коли маса вихідної зірки менше ніж у 8 разів перевищує масу Сонця (<8 М⦿), стає a білий карлик. Мертва зірка стає нейтронною, коли маса вихідної зірки становить від 8 до 20 мас Сонця (8 M⦿ < M < 20 M⦿), тоді як зірки важчі за 20 сонячних мас (>20 М⦿) become чорних дір when fuel runs out.
Коричневі карлики (BDs)
Зірки reach ‘nuclear fusion stage’ or ‘main sequence stage’ in their life cycle. What if a celestial object forms like a star but fails to reach this stage?
Brown dwarfs begin like a star, become dense enough to collapse under its gravity but its core never become sufficiently dense and hot to initiate nuclear fusion hence never become a true star. These objects are similar in features to both stars and планети.
Black dwarfs are smaller than the stars but still much bigger than the планети. Some smaller ones are comparable in size to планети. The smallest known is about seven times size of Jupiter.
Чорні карлики важливі для моделі утворення зірок у міжзоряних хмарах газів і пилу. Робляться спроби визначити найменші тіла, які утворюються зіркоподібно.
Найменший коричневий карлик
Нещодавно дослідники обстежили центр зореутворюючого скупчення IC 348, розташованого приблизно за 1,000 світлових років від нас, використовуючи James Webb Space Telescope (JWST). Based on photometry of the objects, the team identified three black dwarf candidates. One of them is only three to four times the mass of Jupiter which makes it the smallest black dwarf known so far.
Чорний карлик, утричі більший за масу Юпітера, був би в 300 разів менший за Сонце. Важко пояснити, як такий маленький чорний карлик може утворитися схожим на зірку, тому що маленька міжзоряна хмара зазвичай не руйнується, щоб утворити чорного карлика через слабку гравітацію. Таким чином, такий маленький чорний карлик є проблемою для сучасних моделей утворення зірок.
***
Список використаної літератури:
- Лухман К.Л., та ін 2023. Огляд JWST для коричневих карликів планетарної маси в IC 348. Астрономічний журнал, том 167, номер 1. Опубліковано 13 грудня 2023 р. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- NASA Webb ідентифікує найменшого вільно плаваючого коричневого карлика. Опубліковано 13 грудня 2023 р. Доступно за адресою https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
