Φαιός νάνος

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
διάγραμμα Χέρτζσπρουνγκ-Ράσελ:
άξονας τετμημένων: φασματικός τύπος
άξονας τεταγμένων: Λαμπερότητα
0, Ia, Ib: Υπεργίγαντες,
II: Φωτεινοί γίγαντες,
III: Γίγαντες,
IV: Υπογίγαντες,
V: Νάνοι,
VI: Υπονάνοι,
VII: Λευκοί νάνοι
Σύγκριση μεγέθους: (NASA)
1. Ήλιος
2. Φαιός Νάνος
3. Δίας
4. Γη

Ένας καφέ νάνοςκαστανός νάνος) δεν είναι ούτε πλανήτης ούτε αστέρας. Αποτελεί κατά κάποιο τρόπο έναν αποτυχημένο αστέρα. Λόγω της πολύ μικρής του μάζας, η θερμοκρασία και η πίεση στον πυρήνα του δεν είναι αρκετά υψηλές ώστε να ξεκινήσουν ή να διατηρήσουν τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις. Αλλά σε αντίθεση με τους πλανήτες, ακτινοβολεί λίγο μέσω της δικής του θερμότητας. Ένας καφέ νάνος θα μπορούσε για κάποια εποχή να είχε ξεκινήσει αντιδράσεις θερμοπυρηνικής σύντηξης, αλλά να μην είχε φτάσει ποτέ σε μια σταθερή κατάσταση, με αποτέλεσμα τελικά να σβήσει.

Οι περισσότεροι καφέ νάνοι περιφέρονται μόνοι στο διάστημα, γεγονός που επιβεβαιώνει ότι σχηματίζονται σαν αστέρες και όχι σαν πλανήτες. Σήμερα πιστεύεται ότι ένας καστανός νάνος πρέπει να έχει μάζα 13 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Δία και 0,07 φορές μικρότερη από την ηλιακή μάζα, διότι με μάζα μεγαλύτερη από αυτήν οι αντιδράσεις θερμοπυρηνικής σύντηξης μπορούν να υπάρξουν για πολύ μεγάλο διάστημα. Το όριο των 13 δίιων μαζών επιλέχθηκε διότι πρόκειται για την ελάχιστη μάζα που πρέπει να έχει ένα άστρο για να μπορεί να κάψει υδρογόνο. Πρόκειται επίσης για το ανώτατο όριο μάζας για τα αντικείμενα που έχουν εντοπιστεί μέσω της μεθόδου της ακτινικής ταχύτητας σε τροχιά γύρω από κάποιους αστέρες. Έχει προταθεί επίσης ένας άλλος ορισμός του ορίου που διαχωρίζει πλανήτες και καφέ νάνους, ένας καφέ νάνος διαχωρίζεται από έναν πλανήτη λόγω των μηχανισμών που οδήγησαν στον σχηματισμό του. Οι καφέ νάνοι γεννώνται ως αποτέλεσμα κατά τόπους συμπυκνώσεων, υπό βαρυτική κατάρρευση, ύλης, που προκύπτουν κατά τον κατακερματισμό ενός μοριακού νέφους, ακριβώς όπως οι αστέρες, ενώ οι πλανήτες γεννιούνται στην κατά τόπους κατάρρευση ενός δίσκου από ύλη που στρέφεται γύρω από έναν αστέρα.

Η ανακάλυψη ενός καστανού νάνου που περιβάλλεται από έναν πρωτοπλανητικό δίσκο αφήνει να εννοηθεί ότι ο σχηματισμός των πλανητών, φυσικά υποπροϊόντα του σχηματισμού αστέρων, είναι εφικτός και γύρω από καστανούς νάνους.

Ένας καφέ νάνος χαρακτηρίζεται ψυχρός όταν έχει επιφανειακή θερμοκρασία 1.000 °C και θερμός με θερμοκρασία τουλάχιστον 2.000 °C. Η θερμότητα που εκπέμπει ένας καφέ νάνος δεν είναι πλέον παρά το κατάλοιπο του σχηματισμού του (σώμα τέτοιου τύπου δεν παράγει ενέργεια). Ένας νέος καφέ νάνος είναι επομένως κάπως θερμός, αργότερα όμως στη διάρκεια της ύπαρξης του η θερμοκρασία του θα μειωθεί αργά. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι νέοι καφέ νάνοι έχουν επιφανειακές θερμοκρασίες ίδιες με αυτές των πιο γηραιών αστέρων μικρής μάζας και σχεδόν δεν διαφοροποιούνται από αυτούς. Μόνο αφού περάσουν μερικά δεκάδες ή εκαντοντάδες εκατομμύρια έτη (εξαρτάται από τη μάζα του καφέ νάνου), οι νάνοι αυτοί θα αποκτήσουν θερμοκρασία ίση με αυτήν των ψυχρότερων αστέρων, δηλαδή γύρω στους 1.800 °Κ (1.500 °C). Όταν οι καφέ νάνοι έχουν ηλικία αρκετών δισεκατομμυρίων ετών, έχουν επιφανειακή θερμοκρασία που κυμαίνεται από 400 °Κ έως 1.000 °Κ (120 °C έως 700 °C).

Οι καφέ νάνοι δεν παρατηρούνται εύκολα, εφόσον εκπέμπουν μόνο μικρή ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη τους μόλις στα μέσα της δεκαετίας του 1990.

Commons logo
Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα