za_neptunie (za_neptunie) wrote,
za_neptunie
za_neptunie

Нетепловое излучение ультрахолодных карликов



 Ультрахолодными карликами называют поздние красные карлики и коричневые карлики, чья температура поверхности меньше 2700 Кельвинов. Среди ближайших звезд популяция таких объектов составляет, как минимум 15 процентов. Такие объекты по причине низких температур поверхности излучают на много порядков меньше энергии в оптическом диапазоне по сравнению со звездами. Поэтому большим сюрпризом стала регистрация от таких объектов значительного рентгеновского излучения и радиоизлучения в конце 20 века и начале 21 века. Причины этого мощного нетеплового излучения связывают с магнитными полями и мощными вспышками. В тоже время, учитывая последние открытия землеподобных планет у таких объектов (эти открытия говорят, что аналоги Земли должны существовать почти у каждого ультрахолодного карлика), изучение нетеплового излучения из данных систем может быть очень важным контексте, как вопроса обитаемости, так и вопросов SETI.

   Уже в 80-х годах 20 века рентгеновские телескопы и радиотелескопы успешно регистрировали вспышки поздних красных карликов UV Кита (M5.5V-M6V) и AD Leo (M3.5eV). В 1995 году в данных всенебесного рентгеновского обзора ROSAT удалось отождествить 94% всех оранжевых и красных карликов в радиусе 6 парсек, и 87% всех оранжевых и красных карликов в радиусе 7 парсек.

       В 90х годах 20 века появились первые сообщения о регистрации рентгеновского излучения и радиоизлучения от молодых коричневых карликов в областях звездобразования Хамелеон и Ро Змееносца. В 2000-2001 годах неожиданно было обнаружено радиоизлучение и рентгеновское излучение от вспышек близкого (5 парсек) и старого (500 миллионов лет) коричневого карлика LP 944-20 (спектральный тип M9). Открытие радиоизлучения стало большой неожиданостью, теоретики предсказывали, что его уровень должен быть в 10 тысяч раз слабее.
В 2002 году были предприятны попытки обнаружить рентгеновское излучение от более холодных коричневых карликов с помощью рентгеновских телескопов XMM-Newton и Chandra, но они были неуспешными:



   В 2003 году от коричневого карлика 2MASS J0036+1821 (спектральный тип L3) удалось зарегистрировать радиоизлучение, но не получилось обнаружить данный объект в рентгеновских лучах. В 2005 году была произведена неудачная попытка регистрации радиоизлучения и рентгеновского излучения от очень близкой двойной системы коричневых карликов Эпсилон Эридана (спектральные типы T1 и T6) возрастом в несколько миллиардов лет. В результате был получен лишь очень глубокий верхний предел на подобное излучение:



   К 2006 году был выполнен большой обзор радиоизлучения от 90 ультрахолодных карликов (спектральный тип от M5 до T8). Для 6 объектов было подтверждено радиоизлучение (уже обнаруженное к этому времени), в дополнение для трех объектов радиоизлучение было найдено впервые. Наблюдаемые объекты в ходе обзора:




   В ходе этого обзора удалось зарегистрировать радиоизлучение от нескольких ранних коричневых карликов спектрального типа L:



   В 2006 году было зарегистрировано радиоизлучение ещё от одного L-карлика (2MASS J05233822-1403022):



   В 2007 году последовала регистрация рентгеновского излучения от двойной системы молодых L-карликов Kelu-1. Эти объекты стали самыми холодными коричневыми карликами, для которых было зарегистрировано рентгеновское излучение:



  В тоже время радиоизлучение из этой системы зарегистрировано не было:



    К 2008 году достоверное радиоизлучение было обнаружено только от двух L-карликов:




    В 2012 году последовал новый значительный успех. На радиотелескопе в Аресибо впервые удалось обнаружить радиоизлучение от вспышки коричневого карлика спектрального типа Т (2MASS J1047+21 спектральный тип Т6.5):




 Тот же радиобзор в Аресибо в 2016 году обнаружил вспышки ещё от одного Т-карлика (WISEPC J112254.73+255021.5). Кроме того, другой обзор на радиотелескопе VLA смог обнаружить слабые радиовспышки ещё от нескольких Т-карликов. Радиобзор на Аресибо пронаблюдал как минимум 33 коричневых карликов (в дополнение с планетной системой HR8799, где известно сразу четыре массивных планеты):



   В тоже время в 2015 году не удалось обнаружить ни радиоизлучение, ни рентгеновское излучение от системы ближайших коричневых карликов Луман-16. Данные пределы стали самыми глубокими для всех наблюдавшихся коричневых карликов:




  Среди обнаруженных в радиодиапазоне коричневых карликов есть как минимум один хороший кандидат (LSRJ 1835+3259) с мощными полярными сияниями.

    Регистрация радиоизлучения от ультрахолодных карликов имеет большие перспективы, как в возможности упрощения регистрации там планетных систем, так и в контекте изучения их возможной обитаемости или даже наличия там разумных цивилизаций. По первому моменту можно указать астрометрический метод поиска экзопланет (радиоинтерферометры могут очень точно измерять координаты звезд) вместе с регистрацией инопланетных гроз, полярных сияний и магнитных полей. По второму моменту можно оценить потерю летущих веществ землеподобными планетами в системе вместе с возможностями поиска разумных радиосигналов от местных цивилизаций.

      Ренгеновское излучение уже зарегистрировано от нескольких известных планетных систем с ультрахолодными карликами: Глизе-1214 и недавно открытой TRAPPIST-1. В первом случае это помогло оценить потерю летучих веществ планетой в 2-6 масс Земли, во втором случае в потерю нескольких земных океанов:




      Интересным вопросом является и регистрация радиоизлучения от этих планет в данных системах. Пока существуют лишь его теоретические оценки:



    Отмеченный радиотелескоп LOLA на схеме, это аналог LOFAR, размещенный на Луне.

     Также интересно отметить, что в рентгеновском диапазоне до сих пор обнаружены даже далеко не все известные планеты Солнечной Системы:




    Все вышеперечисленные факты говорят о том, что ультрахолодные карлики обладают очень большим разнообразием в области наблюдаемого радиоизлучения и рентгеновского излучения (оно обнаружено далеко не от всех подобных объектов даже в радиусе 5 парсек). Похожая ситуация наблюдается и со звездами солнечного типа. Если обнаружение радиоизлучения от ближайших солнцеподобных звезд было опубликовано лишь в 2014 году, то для некоторых более далеких звезд солнечного типа оно было зарегистрировано уже к 1994 году. В оригинале последней публикации среди четырех приведенных звезд особо примечательна звезда HD 225239 (спектральный тип G2V), удаленная от нас на 29 парсек. Её возраст оценивается в 10 миллиардов лет, тем не менее, от этой звезды зарегистрирован значительный поток излучения, который превышает радиоизлучение от гораздо более близкой Тау Кита на целый порядок. Авторы открытия выдвинули предположение, что зарегистрированное радиоизлучение в этой системе может быть вызвано наличием там второй звезды – вспышечного красного карлика. Кроме того закончились неудачей попытки обнаружить в этой системе с помощью космического телескопа Спитцер инфракрасный избыток в спектре, что говорит об отсутствие там плотного осколочного диска. В публикации 1995 года сообщается, что повторные наблюдения на радиотелескопе VLA снова подтвердили, что звезда является источником сильного труднообъяснимого микроволнового излучения (правда отмечается, что измерения лучевой скорости подозревают наличие неизвестного компаньона в системе):



  Тем не менее, открытие второй звезды до сих пор так и не было опубликовано (прошло больше 20 лет после публикации этой цитаты). Другой возможностью генерации мощного радиоизлучения из системы старой звезды солнечного типа там же называется усиление звездной короны по причине схода звезды с главной последовательности и превращения её в красный гигант.
Tags: коричневые карлики, поздние красные карлики, радиоизлучение, рентгеновское излучение
Subscribe
promo za_neptunie july 10, 2014 20:36 8
Buy for 30 tokens
Число постов в блоге перевалило за сотню, поэтому я решил систематизировать их по различным тематиками. Это поможет мне и моим читателям быстрее находить в блоге интересную информацию. Последнее обновление от 4 августа 2014 года Венера Новая книга о Венере Венера-Экспресс готовится к…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments