Pytanie dotyczące brązowych karłów.

[Daniel Limsad]

Witam,

Pytanie kieruję do osób lepiej zaznajomionych z fizyką. Moja wiedza na temat reakcji termojądrowych jest nikła, a ostatnio trafiłem na pojęcie brązowego karła. Od razu uderzyło mnie w oczy, że skoro brązowy karzeł to taka niedokończona gwiazda, to może było by możliwe dostarczenie mu dodatkowej materii i przekroczenie przez niego masy potrzebnej do zainicjowania reakcji. Czy takie wydarzenie jest teoretycznie możliwe i, jeżeli tak, jakie inne warunki musiały by być spełnione?

Z góry dziękuje za odpowiedź

[Seba]

Ogólnie gwiazdy powstają z obłoków gazowych. Wydaje mi się, że taki obłok musi mieć pewnie średnicę kliku lat świetlnych, więc jeśli z takiego obłoku uformuje się brązowy karzeł, lub gwiazda podobna do naszej, to w jej okolicy brakuje już materii, która mogłaby dalej opadać na gwiazdę. Jedyny sposób jaki mi się nasuwa, który mógłby przekształcić brązowego karła w gwiazdę podobną do naszej to zderzenie dwóch takich ciał, choć biorąc pod uwagę, ze brązowe karły maja masę około 8% masy naszego Słońca takie "przejście" z brązowego karła w żłótego karła (Słońce) jest raczej mało prawdopodobne.

[ignisdei]

Teoretycznie jeszcze supernowa,  która  wyrzuca w przestrzeń swoją materię. Nasza mgławica w młodym Układzie  Słonecznym ok. 4,5 miliarda lat temu prawdopodobnie uformowała się z wyrzuconych szczątków umierającej gwiazdy. Gdyby dostatecznie blisko brązowego karła (we wczesnym stadium jego powstawania) wybuchła supernowa, karzeł mógł by pewnie ściągnąć materię z takiej chmury w której by się nagle znalazł. Ale to tylko moje dywagacje.

[Panasmaras]

Mam niewielkie pojęcie o astrofizyce, ale czy przypadkiem nie jest to bardzo mało prawdopodobne?
Pierwszą rzeczą, która mnie zastanawia jest to, czy fala uderzeniowa raczej nie pozbawiłaby raczej budulca takiej protogwiazdy ("zdmuchując" część akreującej materii). Oczywiście można rozpatrywać wariant, w którym supernowa jest trochę bardziej odległa, a fala uderzeniowa - słabsza, ale w tym przypadku ilość materii docierającej jako szczątki supernowej byłaby pomijalna.

[OnlyAfc]

Panasmaras, jest dokładnie odwrotnie.

Wybuch supernowej (oczywiście nie za blisko) poprzez dostarczenie dodatkowej materii i energii (czasem wystarczy bardzo niewiele materii), powoduje przekroczenie masy Jeansa, przez co obłok zaczyna się zapadać, tworzy się skupisko materii, nabiera ono masy i w końcu dochodzi do reakcji termojądrowych (synteza wodoru w hel) itd.

 

Jeśli chodzi o same brązowe karły, to jest kilka teorii ich powstania, niestety każda ma wady. Jedna z nich mówi (na ten moment najbardziej prawdopodobna) że brązowy karzeł powstał w obłoku molekularnym, który przekroczył masę Jeansa, niestety był za mały (był za mało gęsty, lub za zimny) by brązowy karzeł mógł przekroczyć 0,08 masy słońca, co jest konieczne, do zainicjowania synteza wodoru w hel.

Taki karzeł jest zbyt mały, by zachodziły w nim reakcje termojądrowe, przez co powoli zaczyna się ochładzać. Początkowo reakcje jądrowe są podtrzymywane przez lit, lub deuter, ale trwa to krótko i po tym czasie karzeł zaczyna po prostu stygnąć.

Wracając do pytania Daniela, to tak, jest teoretyczna możliwość, że jeśli do brązowego karła zostanie dostarczona dodatkowa materia, to stanie się on pełnoprawną gwiazdą i zacznie w nim zachodzić reakcja syntezy, natomiast nikt tego zjawiska nie zaobserwował, więc to tylko przypuszczenia i teorie. Na pewno jedno jest pewne, taka sytuacja jest możliwa tylko wtedy, jeśli zachodzą w nim reakcje jądrowe z udziałem deuteru lub litu, kiedy te reakcje ustają, taki obiekt będzie po prostu za zimny, żeby zainicjować w nim reakcje termojądrowe, które wymagają bardzo wysokich temperatur.

Spora część przypuszczeń to tylko teorie, wielu rzeczy nie wiemy a największym problemem w ustaleniu cyklu życia i zachowania brązowych karłów jest to, że nie wiemy dokładnie jak powstają.

 

[Daniel Limsad]

2 godziny temu, OnlyAfc napisał:

Wracając do pytania Daniela, to tak, jest teoretyczna możliwość, że jeśli do brązowego karła zostanie dostarczona dodatkowa materia, to stanie się on pełnoprawną gwiazdą i zacznie w nim zachodzić reakcja syntezy, natomiast nikt tego zjawiska nie zaobserwował, więc to tylko przypuszczenia i teorie. Na pewno jedno jest pewne, taka sytuacja jest możliwa tylko wtedy, jeśli zachodzą w nim reakcje jądrowe z udziałem deuteru lub litu, kiedy te reakcje ustają, taki obiekt będzie po prostu za zimny, żeby zainicjować w nim reakcje termojądrowe, które wymagają bardzo wysokich temperatur.

Dziękuję za wyczerpującą odpowiedź.