Objavený hnedý trpaslík je zatiaľ najhorúcejší a najhmotnejší svojho druhu. Zohrieva ho energia z bieleho trpaslíka.
Ilustrácia hnedého trpaslíka. Ilustračný obrázok. Zdroj: NASA
Hnedý trpaslík patrí medzi astronomické objekty na pomedzí planéty a hviezdy. Na planétu je príliš masívny a zároveň je málo hmotný na hviezdu. Dosahuje spravidla hmotnosť v rozmedzí 13- až 80-násobku hmotnosti Jupitera. Hmotnosť hnedého trpaslíka je príliš malá na to, aby sa v jadre začala termonukleárna reakcia premeny vodíka na hélium, a tak sa stal hviezdou. Jeho hmotnosť je teda menšia ako kritická hmotnosť hviezdy (0,084 hmotnosti Slnka).
Ide o objekty dosahujúce veľkosť od 12-násobku Jupitera až po polovicu Slnka, ktoré v menšej miere emitujú svetlo. Najväčšie a najmladšie spomedzi hnedých trpaslíkov sú pomerne horúce, vyžarujúce teplé svetlo. Hnedý trpaslík žiari prevažne v blízkej infračervenej oblasti, zdrojom energie je preň gravitačná kontrakcia, ktorej podlieha.
Najhmotnejší hnedý trpaslík
Vedcom sa podarilo objaviť jeden z takýchto nevšedných vesmírnych objektov, ktorý dostal označenie WD0032-317B. Ide o najhorúcejšieho hnedého trpaslíka, akého astronómovia kedy našli. Pozorovanie zároveň ukázalo, že má hmotnosť 75- až 88-krát väčšiu ako Jupiter, čiže ide aj o jedného z najhmotnejších známych hnedých trpaslíkov. V dôsledku toho je objekt stabilný a ani slapové javy v blízkosti hviezdy ho neroztrhajú. Nemá už ďaleko od spustenia fúzie vodíka vo svojom vnútri.
Binárny systém WD 0032-317
Za záhadou jeho horúceho povrchu je ďalší trpaslík, konkrétne biely trpaslík WD 0032-317 A. Oba objekty sú súčasťou systému WD 0032-317, ktorý je vzdialený 1 400 svetelných rokov od Zeme. Primárny biely trpaslík má hmotnosť asi tretiny Slnka a polomer asi 3-krát väčší než Zem. Je obiehaný sekundárnym hnedým trpaslíkom, ktorý má hmotnosť 4-krát menšiu a polomer 3-krát väčší ako primárny objekt.
Analógia s horúcimi Jupitermi
V štúdii publikovanej v Nature Astronomy vedci informujú o objave tejto sústavy dvoch telies. Uvedený objav podľa nich poslúži ako analógia s horúcimi Jupitermi, na štúdium ich atmosfér a zároveň na prehĺbenie našich znalostí o vývoji planét a hviezd.
„Planéty obiehajúce v blízkosti horúcich hviezd sú vystavené intenzívnemu extrémnemu ultrafialovému žiareniu, ktoré môže viesť k vyparovaniu atmosféry a tepelnej disociácii molekúl. Tento extrémny režim však zostáva z dôvodu náročnosti pozorovania z veľkej časti nepreskúmaný. Len jediná známa ultrahorúca obria planéta KELT-9b dostáva dostatok ultrafialového žiarenia pre disociáciu molekúl. Denná teplota je tu asi 4 600 K. Alternatívny prístup preto využíva ožiarených hnedých trpaslíkov ako analógiu s horúcimi Jupitermi.“
Najhorúcejší podhviezdny objekt
Hnedý trpaslík WD0032-317B obieha okolo horúceho bieleho trpaslíka v takej tesnej blízkosti, že je zahrievaný na teploty presahujúce 8 000 kelvinov (7 727 stupňov Celzia), čo je vyššia teplota ako na povrchu Slnka. Aktuálne tak ide o podhviezdny objekt s najvyššou teplotou.
Hnedý trpaslík je k svojej hviezde slapovo uzamknutý, čo znamená, že rovnaká strana je k nej neustále privrátená – na jednej strane je permanentne deň, na druhej noc. Na dennej strane sa teplota pohybuje v rozsahu od 7000 °C do 9500 °C, zatiaľ čo na nočnej strane dosahuje 1000 °C až 2700 °C. WD0032-317B je teda najhorúcejším objektom svojho druhu – žiadna planéta ani žiadny hnedý trpaslík nedosahuje takúto hodnotu.
Tento mimoriadny objav podľa vedcov prispeje k chápaniu toho, čo sa stane s plynnými obrami, ktoré obiehajú okolo extrémne horúcich a masívnych hviezd. Pozorovanie takýchto prípadov je totiž vďaka vlastnostiam hviezd extrémne náročné.
Zdroj: Nature Astronomy, ScienceAlert, Living Future, Space, Beliana, NASA
(zh)
