Холодные звезды – это небесные тела, которые известны как коричневые карлики. Эти объекты не являются ни звездами, ни планетами. Они не могут поддерживать реакции синтеза, обеспечивающие свет и тепло звёзд, а излучают слабое свечение, постепенно остывая.
Учёные обнаружили множество коричневых карликов, вращающихся вокруг звёзд, дрейфующих в пространстве или являющихся спутниками планет. Коричневые карлики также излучают поток заряженных частиц – звёздный ветер, который взаимодействует с планетами на орбите.
Эти объекты видны каждую ночь, стоит только поднять глаза к небу. Дневной небосвод Земли также не пуст. Его украшает желтый, сверкающий шар имя которому Солнце. Между тем, звезды – это не изученные до конца и, во многом, уникальные космические печи устрашающих размеров, питающихся от термоядерного топлива. Их миллиарды и каждая чем-то примечательна.
В настоящее время мы попытаемся отойти от устоявшихся ассоциаций и представлений о том, что звезда — это обязательно огромный и невероятно яркий объект. Необходимо отметить, что в мире существует множество явлений и объектов, которые не укладываются в стандартные схемы и классификации.
С момента появления астрономии и стремления учёных к систематизации всего, что их окружает, в том числе и космических объектов, звёзды также стали объектом изучения и классификации. В начале XX века звёзды были нанесены на специальную диаграмму, которая включала в себя различные характеристики светил, такие как спектральный класс, светимость и другие.
Среди различных звёзд главной последовательности, к которой относится и наше Солнце, наиболее изученными являются звёзды, расположенные на диаграмме в виде спектра. На этой диаграмме представлены все звёзды данного типа, от голубоватых до красноватых гигантов.
Однако во вселенной существует множество звёзд, которые не вписываются в эту классификацию. Некоторые из них являются гипотетическими объектами, существование которых было доказано в настоящее время.
Холодные звезды – Коричневые карлики
Коричневые карлики – это, своего рода, неполноценные звёзды, весящие до 7% солнечных масс или до 80 юпитерианских. По сути, весь их жизненный цикл это постепенное и неизбежное остывание с медленным угасанием звёздных функций. Существование коричневых карликов, как и звёзд главной последовательности, теплится благодаря внутренним термоядерным реакциям, заключающийся в непрерывном сжигании водорода и гелия. Но вот теплоотдача этих необычных объектов минимальна. Это не просто образное выражение, такие объекты действительно существуют, но до каких пределов может доходить холодность светил ведь в первую очередь это, всё-таки, звёзды.
Стандартный диапазон температур красных карликов варьируется в рамках от 300 до 3000 кельвинов или от 27 до 2700 градусов по Цельсию. Да, нижний температурный рубеж находится на отметке + 30 градусов и это холоднее чем свежезаваренный чай. Но позже оказалось, что приведённая информация требует значительного уточнения и корректировки.
Как только подобные объекты начали обнаруживаться массово, астрономы тут же принялись их классифицировать по размерам, весу светимости и прочим параметрам. Но в данном обсуждении интересен спектральный класс ультрахолодных коричневых карликов T и Y. Последний смоделирован только недавно и долгое время относился к теоретическим изысканиям. Известно три коричневых карлика в разное время претендующих на название самой холодной звезды вселенной.
Коричневый карлик CFBDSIR 1458+10B
Коричневый карлик размером, примерно, 6-15 юпитеров, открытый в 2010 году. Этот объект двойной звездной системы находится в созвездии Волопаса на расстоянии 104 световых лет от нас. Его обнаружение вызвало бурю недоумения и восторгов в научном мире, поскольку температура звезды фиксировалось всего в 100 °C, а это температурный показатель кипящей воды.
Менее года, этот коричневый карлик удерживал пальму первенства как самая тусклая и холодная звезда в наблюдаемой Вселенной. В 2011 он лишился этого почетного статуса.
Коричневый карлик WISE 1828+2650
Коричневый карлик из созвездия Лира. Расстояние от него до Солнца составляет около 47 световых лет. Обнаружить уникальный объект помог мощный телескоп WISE. Коричневых карлик WISE 1828+2650 поражает температурным разбросом. Нижняя граница уходит в минусовую шкалу от -23 до +127 °C.
Другая звезда WISE 1541-2250, обитающая почти в 18,6 световых годах от Земли имеет схожие температуры. Коричневый карлик размером с Юпитер, но гораздо массивнее этого газового гиганта может похвастать средний температурой поверхности около +70 °C.
Коричневый карлик WISE 0855-0714
WISE 0855-0714, расположенный в 7,3 световых годах от Солнечной системы в созвездии Гидры открыт в 2014 году. Масса светила составляет 10 юпитерианских, что делает его самым легким карликом в нашем ближайшем окружении. Возраст около 10 млрд лет. Эффективная температура – 30 °C. В целом, разброс составляет от – 13 до – 43 °C.
Ученые продолжают присматриваться к объектам, в результате что удалось выяснить примечательные подробности. К примеру, астрономы Эдинбургского университета, принявшись изучать атмосферные слои несостоявшийся звезды обнаружили 100 км слой с постоянной температурой от +23 до -73 °C.
Холодные звезды и наблюдение за ними
По мнению специалистов в данной локации вполне могла бы зародиться органическая жизнь. Если бы не наблюдение в инфракрасном диапазоне эти холодные очень тусклые объекты никогда не удалось бы разглядеть даже в самые мощные телескопы. Более того, когда ученые обнаружили первого коричневого карлика, они приняли его за очень отдаленную звезду.
Астрономы просто не могли поверить, что столь близкое светило может быть настолько малоэффективно и тускло. Несмотря на слабую светимость названый звезд, существует предположение что в зоне обитаемости коричневых карликов потенциально возможно наличие экзопланет с приемлемыми условиями для возникновения простейших жизненных форм. Но не всё так просто.
Проблема состоит в постепенном сокращение условно обитаемого региона в последствии охлаждения родительской звезды. Поскольку такие планеты должны находиться гораздо ближе к своему умирающему светилу, чем мы к Солнцу, то годы на них пролетают за считанные дни.
Также астрономы посчитали примерный период, который далекая планета системы коричневого карлика может пробыть в обитаемой зоне. Он составил от 4 до 10 млрд. лет.
