Ѕвезди имаат животен циклус кој се протега од неколку милиони до трилиони години. Тие се раѓаат, претрпуваат промени со текот на времето и конечно го завршуваат својот крај кога горивото ќе истече и станува многу густо преостанато тело. Изгорената ѕвезда може да биде а бело џуџе или неутронска starвезда или Црна дупка во зависност од првобитната маса на ѕвездата.
Lifeивотот на а ѕвезда започнува на големо меѓуѕвездени облаци на гас и прашина во галаксија со згрутчување на гасови поради ниска температура до џебови со висока густина. Купчињата постепено собираат се повеќе и повеќе материја и растат. Во одреден момент, купчињата се распаѓаат поради зголемената гравитациона сила. Триењето за време на колапсот ја загрева материјата и се раѓа бебе ѕвезда. Ова е фаза на протоѕвезда во ѕвездениот животен циклус.
Колапсот под гравитација продолжува понатаму. Како резултат на тоа, температурата и притисокот во јадрото продолжуваат да се зголемуваат. По милиони години, температурата и притисокот во јадрото на протоѕвездата стануваат доволно високи за да овозможат спојување на јадрата на водород. Нуклеарната фузија ослободува огромна количина на енергија која доволно ја загрева материјата за да спречи понатамошен колапс под гравитацијата. Оваа фаза кога стабилно се одвива нуклеарната фузија (и ослободената енергија доволно ја загрева материјата за да спречи гравитациски колапс) е главната фаза и најдолгата фаза во животот на ѕвездата. Ѕвездите во оваа фаза се нарекуваат „ѕвезди од главната низа“, а сцената се нарекува „фаза на главната низа“. Водородот е главното гориво на ѕвездата. Стапката на потрошувачка на гориво зависи од масата на ѕвездата. Масивната ѕвезда ќе троши гориво со поголема брзина за да ослободи доволно енергија за да го спречи нејзиниот колапс под гравитацијата.
Кога горивото ќе истече, нуклеарната фузија престанува и нема енергија за загревање на материјалите за да се балансира силата на гравитацијата и јадрото пропаѓа под гравитацијата, оставајќи зад себе компактен остаток. Ова е крајот на ѕвездата. Мртвата ѕвезда станува или бело џуџе или неутронска ѕвезда или Црна дупка во зависност од масата на првобитната ѕвезда.
Кога масата на првобитната ѕвезда е помала од 8 пати од масата на сонцето (<8 М⦿), станува а бело џуџе. Мртвата ѕвезда станува неутронска ѕвезда, кога масата на првобитната ѕвезда е помеѓу 8 и 20 соларни маси (8 М⦿ < М < 20 М⦿) додека ѕвезди потешки од 20 сончеви маси (> 20 М⦿) стане црни дупки кога горивото ќе снема.
Кафени џуџиња (БД)
Ѕвезди достигнуваат „стадиум на нуклеарна фузија“ или „стадиум на главната секвенца“ во нивниот животен циклус. Што ако небесен објект се формира како ѕвезда, но не успее да ја достигне оваа фаза?
Кафеавите џуџиња почнуваат како ѕвезда, стануваат доволно густи за да се срушат под нејзината гравитација, но неговото јадро никогаш не станува доволно густо и жешко за да иницира нуклеарна фузија, па затоа никогаш не стануваат вистинска ѕвезда. Овие објекти се слични по карактеристики и на ѕвездите и планетите.
Црните џуџиња се помали од ѕвездите, но сепак многу поголеми од ѕвездите планетите. Некои помали се споредливи по големина со планетите. Најмалата позната е околу седум пати поголема од Јупитер.
Црните џуџиња се важни за моделот на формирање на ѕвезди во меѓуѕвездените облаци од гасови и прашина. Се прават обиди да се утврдат најмалите тела кои се формираат на начин налик на ѕвезда.
Најмалото кафеаво џуџе
Неодамна, истражувачите го испитаа центарот на јатото што формира ѕвезди IC 348 кое се наоѓа на околу 1,000 светлосни години од нас со помош на Вселенски телескоп Џејмс Веб (JWST). Врз основа на фотометријата на предметите, тимот идентификуваше три кандидати за црни џуџиња. Еден од нив е само три до четири пати поголем од масата на Јупитер, што го прави најмалото црно џуџе досега познато.
Црното џуџе три пати поголема од масата на Јупитер би било 300 пати помало од сонцето. Тешко е да се објасни како такво мало црно џуџе би можело да се формира на начин налик на ѕвезда, бидејќи мал меѓуѕвезден облак вообичаено не би се срушил за да предизвика црно џуџе поради неговата слаба гравитација. Така, толку мало црно џуџе претставува предизвик пред сегашните модели на формирање на ѕвезди.
***
Референци:
- Луман К.Л., и сор 2023. JWST Survey for Planetary Mass Brown Dwarfs in IC 348. The Astronomical Journal, том 167, број 1. Објавено на 13 декември 2023 година. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- Веб на НАСА го идентификува најмалото кафеаво џуџе кое слободно лебди. Објавено на 13 декември 2023 година. Достапно на https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
