Več kot je teoretično znanje in tehnične zmogljivosti znanstvenikov, več odkritij naredijo. Zdi se, da so vsi vesoljski objekti že znani in je treba le razložiti njihove značilnosti. Vendar pa vedno, ko astrofiziki pomislijo na takšno misel, jih Vesolje predstavlja še eno presenečenje. Pogosto pa so takšne novosti predvidene teoretično. Ti predmeti vključujejo rjave palčke. Do leta 1995 so obstajali le na konici peresa.
Spoznajmo se
Rjavi palčki so precej nenavadne zvezde. Vsi njihovi glavni parametri se zelo razlikujejo od značilnosti svetil, ki so nam znane, vendar obstajajo podobnosti. Strogo gledano, rjavi škrat je podzvezdni objekt, zaseda vmesni položaj med dejanskimi svetilkami in planeti. Ta kozmična telesa imajo relativno majhno maso - od 12,57 do 80,35 analognega parametra Jupitra. V njihovih črevesjih, kot v središčihdrugih zvezd, potekajo termonuklearne reakcije. Razlika med rjavimi pritlikavci je v izjemno nepomembni vlogi vodika v tem procesu. Takšne zvezde uporabljajo kot gorivo devterij, bor, litij in berilij. "Goriva" zmanjka razmeroma hitro in rjavi škrat se začne ohlajati. Ko je ta proces končan, postane planetu podoben objekt. Tako so rjavi palčki zvezde, ki nikoli ne padejo na glavno zaporedje Hertzsprung-Russellovega diagrama.
Invisible Wanderers
Te zanimive predmete odlikujejo številne druge izjemne lastnosti. To so potujoče zvezde, ki niso povezane z nobeno galaksijo. Teoretično lahko takšna kozmična telesa brskajo po vesoljskih prostranstvih več milijonov let. Vendar je ena njihovih najpomembnejših lastnosti skoraj popolna odsotnost sevanja. Takšnega predmeta je nemogoče opaziti brez uporabe posebne opreme. Astrofiziki že dolgo nimajo ustrezne opreme.
Prva odkritja
Najmočnejše sevanje rjavih pritlikavk pade na infrardečo spektralno območje. Iskanje tovrstnih sledi je bilo kronano z uspehom leta 1995, ko je bil odkrit prvi tak objekt, Teide 1, ki spada v spektralni razred M8 in se nahaja v kopici Plejade. Istega leta so na razdalji 20 svetlobnih let od Sonca odkrili še eno takšno zvezdo, Gliese 229B. Vrti se okoli rdečega pritlikavka Gliese 229A. Odkritja so si začela slediti eno za drugim. Do danes je znanoveč kot sto rjavih palčkov.
Razlike
Rjave pritlikavke ni enostavno prepoznati zaradi njihove podobnosti v mnogih pogledih s planeti in svetlobnimi zvezdami. V svojem polmeru se tako ali drugače približajo Jupitru. Približno enaka vrednost tega parametra ostane za celotno paleto množic rjavih pritlikavk. V takšnih razmerah jih je zelo težko ločiti od planetov.
Poleg tega vsi palčki te vrste niso sposobni podpirati termonuklearnih reakcij. Najlažji med njimi (do 13 Jupitrovih mas) so tako hladni, da so celo procesi z uporabo devterija v njihovih globinah nemogoči. Najmasovnejši se zelo hitro (v kozmičnem merilu - v 10 milijonih let) ohladijo in postanejo tudi nezmožni vzdrževati termonuklearne reakcije. Znanstveniki uporabljajo dve glavni metodi za razlikovanje rjavih pritlikavk. Prvi je merjenje gostote. Za rjave pritlikavke so značilne približno enake vrednosti polmera in prostornine, zato najverjetneje k tej vrsti predmeta spada kozmično telo z maso 10 Jupitrov in več.
Drugi način je zaznavanje rentgenskega in infrardečega sevanja. S tako opazno lastnostjo se ne morejo pohvaliti le rjavi palčki, katerih temperatura je padla na planetarno raven (do 1000 K).
Način razlikovanja od svetlih zvezd
Svetilka z majhno maso je še en predmet, od katerega je težko ločiti rjavega pritlikavka. Kaj je zvezda? To je termonuklearni kotel, kjer vse postopoma izgori.svetlobni elementi. Eden od njih je litij. Po eni strani se v globinah večine zvezd precej hitro konča. Po drugi strani pa je za reakcijo z njeno udeležbo potrebna razmeroma nizka temperatura. Izkazalo se je, da predmet z litijevimi črtami v spektru verjetno spada v razred rjavih pritlikavk. Ta metoda ima svoje omejitve. Litij je pogosto prisoten v spektru mladih zvezd. Poleg tega lahko rjavi palčki izčrpajo vse zaloge tega elementa v obdobju pol milijarde let.
Metan je lahko tudi zaščitni znak. V zadnjih fazah svojega življenjskega cikla je rjavi škrat zvezda, ki ji temperatura omogoča kopičenje impresivne količine. Druge svetilke se ne morejo ohladiti do takega stanja.
Za razlikovanje med rjavimi palčki in zvezdami se izmeri tudi njihova svetlost. Svetilke ob koncu svojega obstoja zatemnijo. Škrati ohlajajo vse "življenje". V zadnjih fazah postanejo tako temne, da jih je nemogoče zamenjati z zvezdami.
Rjavi palčki: spektralna vrsta
Površinska temperatura opisanih predmetov se razlikuje glede na maso in starost. Možne vrednosti segajo od planetarnih do tistih, ki so značilne za zvezde najhladnejšega razreda M. Iz teh razlogov sta bila za rjave pritlikavke prvotno identificirana dva dodatna spektralna tipa, L in T. Poleg njiju je v teoriji obstajal tudi razred Y. Do danes je bila njegova resničnost potrjena. Poglobimo se na značilnosti predmetov vsakega od razredov.
razred L
Zvezde, ki spadajo v prvo vrsto omenjenih, se od predstavnikov prejšnjega razreda M razlikujejo po prisotnosti absorpcijskih pasov ne le titanovega oksida in vanadija, temveč tudi kovinskih hidridov. Prav ta lastnost je omogočila razlikovanje novega razreda L. Tudi v spektru nekaterih rjavih pritlikavk, ki mu pripadajo, so bile najdene črte alkalijskih kovin in joda. Do leta 2005 je bilo odkritih 400 takšnih objektov.
razred T
Za T-palčke je značilna prisotnost metanskih pasov v bližnjem infrardečem območju. Podobne lastnosti so bile prej najdene le pri plinskih velikanih sončnega sistema, pa tudi pri Saturnovi luni Titan. Hidrida FeH in CrH, značilna za L-palčke, se v razredu T nadomestita z alkalijskimi kovinami, kot sta natrij in kalij.
Po predpostavkah znanstvenikov bi morali imeti takšni predmeti relativno majhno maso - ne več kot 70 Jupitrovih mas. Rjavi T-pritlikavci so v marsičem podobni plinskim velikanom. Njihova značilna površinska temperatura se giblje od 700 do 1300 K. Če takšni rjavi palčki kdaj padejo v objektiv fotoaparata, bodo na fotografiji vidni rožnato modri predmeti. Ta učinek je povezan z vplivom spektrov natrija in kalija ter molekularnih spojin.
razred Y
Zadnji spektralni tip že dolgo obstaja le v teoriji. Temperatura površine takšnih predmetov mora biti pod 700 K, to je 400 ºС. V vidnem območju takih rjavih palčkov ni zaznati (fotografija sploh ne bo delovala).
Vendar je leta 2011Ameriški astrofiziki so napovedali odkritje več podobnih hladnih objektov s temperaturami od 300 do 500 K. Eden od njih, WISE 1541-2250, se nahaja na razdalji 13,7 svetlobnih let od Sonca. Drugi, WISE J1828+2650, ima površinsko temperaturo 25°C.
Dvojček sonca je rjavi škrat
Zgodba o tako zanimivih vesoljskih objektih bi bila nepopolna, če ne bi omenili Zvezde smrti. To je ime hipotetično obstoječega dvojčka Sonca, po domnevah nekaterih znanstvenikov, ki se nahaja na razdalji 50-100 astronomskih enot od njega, zunaj Oortovega oblaka. Po mnenju astrofizikov je domnevni predmet par naše svetilke in gre mimo Zemlje vsakih 26 milijonov let.
Hipoteza je povezana s predpostavko paleontologov Davida Raupa in Jacka Sepkowskega o občasnem množičnem izumrtju bioloških vrst na našem planetu. Izražen je bil leta 1984. Na splošno je teorija precej kontroverzna, vendar obstajajo argumenti v njeno prid.
Zvezda smrti je ena od možnih razlag za ta izumrtja. Podobna predpostavka se je hkrati pojavila v dveh različnih skupinah astronomov. Po njihovih izračunih naj bi se dvojček Sonca gibal po zelo podolgovati orbiti. Ko se približuje naši svetilki, moti komete, ki v velikem številu "naseljujejo" Oortov oblak. Posledično se poveča število njihovih trkov z Zemljo, kar vodi v smrt organizmov.
"Zvezda smrti" ali Nemesis, kotimenuje se tudi, lahko je rjava, bela ali rdeča palčka. Do danes pa ni bilo najdenih predmetov, primernih za to vlogo. Obstajajo namigi, da je v območju Oortovega oblaka še neznan orjaški planet, ki vpliva na orbite kometov. Pritegne ledene bloke k sebi in s tem prepreči njihov morebitni trk z Zemljo, torej sploh ne deluje kot hipotetična zvezda smrti. Vendar pa tudi ni dokazov o obstoju planeta Tyche (to je Nemesisova sestra).
Rjavi palčki so relativno novi objekti za astronome. O njih je treba pridobiti in analizirati še veliko informacij. Že danes se domneva, da so takšni predmeti lahko spremljevalci številnih znanih zvezd. Težave pri raziskovanju in odkrivanju te vrste palčkov postavljajo novo visoko mejo za znanstveno opremo in teoretično razumevanje.
