Астрономы подтвердили существование резкого порога по массе для инициирования термоядерного горения лития в коричневых карликах, который составляет около 51,48 масс Юпитера, что ниже всех текущих теоретических предположений. Это удалось сделать в ходе исследования 15 ультрахолодных объектов такого типа, входящих в состав девяти двойных систем. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Коричневые карлики — это объекты, которые не попадают в категорию планет, но и не обладают достаточной массой, чтобы в их недрах начали протекать реакции синтеза с участием водорода, как это происходит в звездах. Тем не менее в них могут идти реакции синтеза с участием дейтерия или даже лития. Нижний порог массы для звезд колеблется от 73 до 78,5 масс Юпитера, при этом модели субзвездных объектов предсказывают, что существует резкая граница масс между объектами, способными и неспособными инициировать термоядерное горение лития, которая не сильно ниже границы между коричневыми карликами и звездами. Если учесть, что горение лития идет в коричневых карликах в течение первых нескольких сотен миллионов лет, то поиск лития в оптических спектрах кандидатов в коричневые карлики (литиевый тест) может помочь ученым понять, чем именно является исследуемый объект. В частности, объекты с температурой ниже 2700 кельвин, демонстрирующие наличие лития, могут быть причислены к настоящим коричневым карликам, а не к маломассивным звездам.
Группа астрономов во главе с Эдуардо Лоренцо Мартином Герреро де Эскаланте (Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante) из Канарского института астрофизики опубликовала результаты анализа данных наблюдений за двойными системами Reid 1 AB и Sahlmann 2 AB, компоненты которых являются коричневыми карликами, при помощи спектрографа OSIRIS, установленного на телескопе GTC (Gran Telescopio Canarias), а также данных наблюдений за семью другими двойными системами из ультрахолодных карликов. В общей сложности было исследовано 15 объектов, целью работы стало получение ограничений для наблюдений на минимальный порог по массе для горения лития в коричневых карликах среднего возраста и солнечной металличности и проверка эволюционных моделей.
Ученые пришли к выводу, что минимальный порог по массе для горения лития действительно существует, как и ожидалось из теоретических расчетов, однако составляет около 51,48 массы Юпитера, что заметно ниже всех текущих теоретических предположений, дающих значение около 63 масс Юпитера. Ученые считают, что если продолжать исследования в данной области, то можно добиться очень хорошего согласия между постоянно корректируемыми теоретическими моделями и данными наблюдений. В частности, было бы целесообразно изучить влияние аккреции темной материи на свойства полностью конвективных звезд и коричневых карликов, а также повысить точность определения масс субзвездных объектов и расширить выборку известных двойных систем из коричневых карликов.
По информации https://nplus1.ru/news/2021/11/30/brown-dwarf-li
Обозрение "Terra & Comp".
