Les Naines brunes vs Stars: Ce qui Rend une Étoile une Étoile?

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À partir de quel point une touffe de gaz s’enflammer, se transformer en une étoile? Les astronomes ont maintenant une réponse à ce qui rend une étoile — et ce qui rend une naine brune.

Illustration d’une naine brune.
Douglas Pierce-Prix, Joint Astronomy Centre, à Hawai’i

Quand vous allez à l’extérieur la nuit et regarde le ciel, peu importe si vous êtes dans un lumineux de la ville ou de la campagne obscure, il ya beaucoup plus que rencontre l’oeil. Pour chaque 100 vous voyez d’étoiles, les astronomes qu’il pourrait y avoir entre des dizaines de “échec étoiles” — également connu comme les naines brunes — que vous n’avez pas.

La ligne de démarcation entre les étoiles et leur glacière cousins a été une question ouverte dans l’astronomie pendant un certain temps, restant principalement dans le domaine de la théorie et simulations. Au 230th réunion de l’American Astronomical Réunion à Austin, au Texas, un couple de chercheurs a annoncé qu’ils ont une fonction de la réponse pas de simulations sur ordinateur mais sur des observations réelles. L’étude apparaît dans l’Astrophysical Journal Supplement Series (texte complet ici).

Bien que les naines brunes sont souvent surnommé “échec étoiles,” le nom est un peu un abus de langage: Ces objets n’ont jamais été prévus pour devenir des stars dans la première place. Les étoiles naissent lorsque de grandes poches de gaz et de poussière cool et s’effondrer sur eux-mêmes. Mais s’il y a moins de critiques de la quantité de gaz et de poussière, le corps ne sera pas chaud ou suffisamment dense pour enflammer la fusion d’hydrogène. Ces naines brunes sont plus froides que la plus faible masse étoiles, nous savons, mais encore assez chaude pour rayonner à longueurs d’ondes infrarouges.

Même à proximité, les naines brunes sont si faibles, qu’ils n’étaient pas découverts en classe jusqu’en 1994, et leur baisse continue de les rendre difficiles à étudier. C’est pourquoi, jusqu’à récemment, seule une poignée de naines brunes avait même eu leur masse mesurée. Trent Dupuy (Université du Texas à Austin) et Michael Liu (Université de Hawai’i) pour changer cela.

La Définition De La Célébrité

Naine brune binaire imagées en utilisant le Laser Guide Star (LGS) système d’Optique Adaptative sur le Keck II télescope.
Michael Liu / Univ. de Hawai’i

Il y presque dix ans, Dupuy et Liu a commencé à observer les orbites de 31 à faible masse des systèmes binaires, tous à moins de 130 années-lumière de la Terre. Chaque paire est composée de deux naines brunes ou extrêmement faible masse étoiles — en d’autres termes, les objets de chaque côté de la ligne de démarcation de la célébrité.

Par la mesure de la période et la taille de chaque paire organismes de placement en orbite, les astronomes peuvent calculer les objets de masses. Les chercheurs ont ciblé des systèmes assez proches qu’ils auraient à remplir plus d’un tiers de leurs orbites entre 2008 et 2010, l’obligation d’assurer des mesures exactes des systèmes paramètres orbitaux.

Depuis des étoiles naines sont assez petits et faibles, Dupuy et Liu fait usage de deux des plus puissants télescopes disponibles: le sol Keck Observatory et le spatial Hubble Télescope spatial. En observant chaque binaire avec deux télescopes, ils ont cloué vers le bas de l’objet positions ainsi que leurs mouvements dans l’espace. Ensuite, ils ont utilisé le Canada-France-Hawaii Telescope pour prendre des images avec un champ de vision plus large, afin qu’ils puissent déterminer le centre de masse autour de laquelle chaque système orbites. Leur ensemble de données final, visualisé ci-dessous, ont produit des masses de 38 naines brunes — en augmentant le nombre de naines brunes connus avec des masses par un ordre de grandeur.


Cette animation montre plusieurs des fichiers binaires à partir de Dupuy et Liu de l’étude, chaque orbite autour de son centre de masse (marqué par un “x”). Chaque binaire est montré à peu près où il se trouve dans le ciel de la nuit, et sa couleur indique son les températures de surface (à partir de la plus chaude à la plus cool: or, rouge, magenta ou bleu). L’image d’arrière-plan est une carte de l’ensemble du ciel visible à partir d’Hawaï et une silhouette de Mauna Kea (maison de Keck Observatory et le Canada-France-Hawaii Telescope, où cette étude a été menée au cours de la dernière décennie). La taille réelle de ces orbites sur le ciel sont de très petite taille (environ un milliardième de la zone couverte par chaque “x”), mais l’orbite tailles montrées dans l’animation sont précis les uns par rapport aux autres. L’animation est également dans l’extrême de l’avance rapide; chaque seconde correspond à environ deux ans de temps réel.

Sur la base de ces masses, Dupuy et Liu ont déterminé que gazeux balle doit contenir un minimum de 70 fois Jupiter masse pour enflammer la fusion nucléaire et de donner naissance à une étoile. Rien de moins que qui va produire un objet voué à la naine brune état. La baisse de la masse, la partie inférieure de l’objet de la température, et selon Dupuy et Liu, tous les objets ayant une température de surface plus froide que sur 1600K (2400°F) doit être naines brunes.

Dupuy et Liu constatation correspond à ce qui est prévu à partir de modèles théoriques, et c’est un bon exemple de notre capacité à commencer par l’observation d’explorer la question de ce qui fait une étoile une étoile.