Za vznikem hnědých trpaslíků zbylé hvězdné těsto?

Mezinárodní tým možná odhalil proces, kterým vznikají hnědí trpaslíci.


Opravdu velmi chladný hnědý trpaslík WD 0806-661 B v představách malíře. Credit: NASA Goddard Space Flight Center/Francis Reddy
Opravdu velmi chladný hnědý trpaslík WD 0806-661 B v představách malíře. Credit: NASA Goddard Space Flight Center/Francis Reddy

 

Hnědí trpaslíci jsou považování za nedodělané hvězdy nebo také přechod mezi hvězdami a planetami. Jsou mnohem hmotnější než klasické planety, teoreticky by za hnědého trpaslíka měl být považován objekt o hmotnosti více než 13 Jupiterů. Ale na druhou stranu nemají dost velkou hmotnost na to, aby se v jejich nitru zažehla jaderná fúze jako u normálních hvězd.

Hnědí trpaslíci jsou s exoplanetami velmi úzce historicky i observačně svázáni. První zástupci hnědých trpaslíků byli objeveni v polovině 90. let prakticky téměř stejně jako první exoplanety. Pokud objevíme hmotnou exoplanetu, nemůžeme si být nikdy jistí, zda se ve skutečnosti nejedná o hnědého trpaslíka.

Mnoho hnědých trpaslíků má velmi nízkou teplotu, která je srovnatelná s teplotou kávy na vašem stole nebo s lidským tělem. Hnědí trpaslíci mimochodem nejsou vůbec hnědí. Pojem hnědý trpaslík vymyslela šéfka jednoho z center Institutu SETI Jill Tarter. Hnědý trpaslík je spíše červený, ale pojem červený trpaslík už zde byl rezervován pro jiný typ vesmírného objektu, stejně jako trpaslík černý.

Za téměř dvě desetiletí jsme se o hnědých trpaslících dozvěděli mnoho informací, záhadou ovšem tak trochu zůstává jejich vznik.

Hledat inspiraci u příbuzenstva nemůžeme. Mohlo by se zdát, že hnědý trpaslík vznikl stejně jako hvězda z oblaka plynu, ve kterém jednoduše nebylo dost materiálu. Jenomže takový proces patrně možný není z důvodu nedostatku hmotnosti a hybnosti mračna, ze kterého by jen tak v kosmickém prostoru vznikl takto relativně málo hmotný objekt. Ani planety nám moc nepomohou. Akreční model postupného shlukování částic, které utvoří jádro budoucího plynného obra můžeme zahodit už jen proto, že řada trpaslíků nevznikla okolo hvězdy jako planety.

Tým astronomů z USA, Ruska a Rakouska přichází nyní s řešením, které jsme si překřtili na model zbylého těsta. Představte si, že děláte štrúdl nebo jinou buchtu ale máte až příliš mnoho těsta, takže se vám nevleze na plech. Proto část těsta odeberete a uděláte třeba ještě jeden mini štrúdl zvlášť.

Nyní se přesuňme do vesmíru. Představme si obrovský oblak plynu a prachu, ze kterého vznikají hvězdy. Oblak se začne postupně hroutit a na konci procesu zde máme normální hvězdu.

Podle modelů se ovšem zdá, že z mraku se mohou během procesu formování hvězdy či budoucího planetárního systému oddělit shluky hmoty, které se osamostatní a pokračují i nadále ve vývoji.  Tyto shluky mají hmotnost 0,08 až 0,35 Slunce, což není dost na vznik hvězdy například slunečního typu ale může to stačit na výrobu menší hvězdy nebo právě hnědého trpaslíka.

Simulace naznačují, že podobných shluků se může z původního oblaku oddělit více a přesto v něm zbude dostatek materiálu na vznik hvězdy. Pokud je tato teorie správná, může být vesmír plný hnědých trpaslíků. Vzhledem k tomu, že tyto objekty vyzařují jen velmi málo záření, je obtížné je nalézt.

Možný vznik hnědých trpaslíků v průběhu času na základě oddělení shluků hmoty z původního mračna, ze kterého vznikají hvězdy. Na vodorovné a svislé ose je vyneseno měřítko: 1AU = vzdálenost Země od Slunce, Myr = milion let. Credit: Shantanu Basu et al.
Možný vznik hnědých trpaslíků v průběhu času na základě oddělení shluků hmoty z původního mračna, ze kterého vznikají hvězdy. Na vodorovné a svislé ose je vyneseno měřítko: 1AU = vzdálenost Země od Slunce, Myr = milion let. Credit: Shantanu Basu et al.

 

Zdroj: A Hybrid Scenario for the Formation of Brown Dwarfs and Very Low Mass Stars

 

 

 

www.novedalekohledy.cz