יום שני, 21 בדצמבר 2015

כוכב - ננס חום - שיטות הבחנה בין ננס חום בעל מסה גבוהה לכוכב בעל מסה נמוכה



ליתיום: ליתיום נמצא בדרך כלל בננסים חומים ולא בכוכבים בעלי מסה נמוכה, מכיוון שהטמפרטורה הנחוצה להיתוך גרעיני של ליתיום נמוכה משמעותית מזו שנחוצה להיתוך מימן. כוכבים שמצליחים להשיג טמפרטורה מספיק גבוהה כדי להתיך מימן ישרפו במהירות את הליתיום שלהם. היתוך ליתיום מתרחש באמצעות התמזגות של ליתיום 7 ופרוטון שיוצרים שני גרעינים של הליום 4. הסעת חום בכוכבים בעלי מסה נמוכה מבטיחה שהליתיום יתכלה בכל נפח הכוכב. לכן, הנוכחות של קווי בליעה של ליתיום בספקטרום של מועמד לננס חום מהווה הוכחה חזקה שאכן מדובר בתת-כוכב. סוג הבדיקה הזה נקרא מבחן ליתיום, החלוצים בתחום זה היו רפאל רבולו, אדוארדו מרטין ואנטוניו מגזו.
 
מבחן ליתיום אינו מושלם משלוש סיבות.

ליתיום קיים גם בכוכבים צעירים מאד שלא הספיקו עדיין לכלות אותו בהיתוך גרעיני.
כוכבים עם מסה הדומה לשמש ומעלה יכולים לשמור ליתיום באטמוספירה החיצונית שלהם, שלעולם לא תהיה מספיק חמה כדי לכלות את הליתיום, מכיוון שאין להם הסעת חום בכל נפח הכוכב. למרות זאת, מכיוון שמסת שמש גדולה בהרבה ממסת ננס חום אפשר לזהות כוכב כזה על פי מסתו.
ננסים חומים בקצה הטווח העליון של המסה (~65 M_J ומעלה), חמים מספיק כדי לכלות את הליתיום תוך כחצי מיליארד שנים.
 
מתאן:בניגוד לכוכבים, ננסים חומים 'זקנים' לפעמים מספיק קרים כדי לצבור באטמוספירה שלהם כמויות ניכרות של מתאן. גליזה 229B זוהה כננס חום בשיטה הזו.
 
בהירות:כוכבי סדרה ראשית קטנים מאד, שומרים על בהירות מינימלית באמצעות היתוך גרעיני. כך שהבהירות המינימלית שיכולה להיות לכוכב סדרה ראשית היא כ-0.01% מבהירות השמש (תלוי בסוג ובהרכב הכוכב). לעומת זאת ננסים חומים מתכהים לאורך כל חייהם, ננסים זקנים מאוד הם כהים מכדי שיוכלו לגלותם באמצעות תצפית ישירה.
 
גשם ברזל: גשם ברזל נוצר בננסים חומים כחלק מתהליכי הסעת החום באטמוספירה. גשם ברזל נוצר בחלק מהננסים החומים ובכלל לא בכוכבים. המחקר הספקטרוסקופי של גשם ברזל נמצא בעיצומו‏.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה