Hvad er en brun dværg?

En brun dværg er et legeme på kanten af ​​at være en meget stor planet eller en meget lille stjerne. Brune dværge spænder fra 13 til ca. 90 Jupiter-masser. Den Internationale Astronomiske Union lægger linjen mellem store planeter og små brune dværge ved 13 Jupiter-masser, fordi dette er den massetærskel, der er nødvendig for sammensmeltningen af ​​deutrium.

Deutrium er en isotop af brint, der inkluderer en neutron i kernen, snarere end udelukkende en proton som i almindeligt brint, og er den nemmeste type atom at smelte sammen. Da deutrium er ret sjældent sammenlignet med almindeligt brint - for eksempel 6 atomer i 10.000 for Jupiter - er der ikke nok til dannelse af en ægte stjerne, og brune dværge kaldes derfor ofte "mislykkede stjerner".

Ved omkring 0,075 solmasser, eller 90 Jupiter-masser, bliver brune dværge i stand til at smelte sammen normalt brint - omend i meget langsommere tempo end hovedsekvensstjerner som vores sol - hvilket gør dem til røde dværge, stjerner med omkring 1 / 10.000 sollys. Brune dværge viser generelt meget lidt eller ingen lysstyrke, hvilket genererer varme primært gennem radioaktive elementer indeholdt i dem såvel som temperatur på grund af kompression. Da brune dværge er meget svage, er det vanskeligt at observere dem på afstand, og kun nogle få hundrede er kendt. Den første brune dværg blev bekræftet i 1995. Et alternativt navn, der blev foreslået til brune dværge, var "substar."

En interessant egenskab hos brune dværge er, at de alle har næsten den samme radius - omkring Jupiters - med kun 10% til 15% afvigelse blandt dem, selvom deres masse varierer op til 90 gange Jupiters. I det lave område af masseskalaen bestemmes det brune dværgvolumen af ​​Columb-trykket, som også bestemmer volumen på planeter og andre objekter med lav masse. I det højere interval af masseskalaen bestemmes volumen af ​​elektron-degenerationstrykket - det vil sige, atomer presses så tæt sammen som muligt uden at elektronskalene kollapser.

Fysikken i disse to arrangementer er sådan, at når densiteten øges, opretholdes radius nogenlunde. Når der tilføjes yderligere masse forbi de øvre grænser for brune dværgmasser, begynder volumen at stige igen, hvilket producerer store himmellegemer med radier tættere på vores sol.