Jeśli chcesz odnieść sukces jako gwiazda przy minimalnym wysiłku, staraj się osiągnąć temperaturę powierzchni około jednej czwartej temperatury Słońca. Jest to temperatura, którą według nowych badań oddziela czerwone karły, które świecą przez długi czas, w przeciwieństwie do nieudanych gwiazd znanych jako brązowe karły.
Często trudno odróżnić czerwone i brązowe karły, ponieważ w młodości oba wyglądają tak samo: czerwone i ciemne. Ale rodzą się tylko czerwone karły o masie wystarczającej do podtrzymywania tych samych reakcji jądrowych, które zasilają gwiazdy takie jak Słońce. W przeciwieństwie do tego, brązowe karły świecą na czerwono głównie z powodu ciepła ich narodzin, ale potem ich aktywność jądrowa gaśnie, powodując ich ochładzanie i zanikanie. Teraz astrofizycy Dino Hsu i Adam Burgasser z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego wraz z kolegami rozpoznali linię podziału między tymi dwoma typami, wykorzystując sposób poruszania się w przestrzeni.
Kiedy rodzi się gwiazda, krąży wokół centrum Drogi Mlecznej po dość okrągłej orbicie. Jednak z czasem, grawitacyjne holowniki gigantycznych obłoków gazu, ramion spiralnych i innych gwiazd rzucają gwiazdami tam i z powrotem. Te perturbacje sprawiają, że orbity gwiazd wokół centrum galaktyki stają się coraz bardziej eliptyczne. W ten sposób orbitalne ścieżki gwiazd mogą ujawnić ich przybliżony wiek.
Większość czerwonych karłów jest dość stara; ich przewidywane czasy życia są znacznie dłuższe niż obecny wiek wszechświata. Ale ponieważ brązowe karły ochładzają się i bledną, wszystkie, które są jeszcze ciepłe, są młode. Tak więc, przeciętnie czerwone karły powinny podążać wokół galaktyki po bardziej eliptycznych orbitach niż młode brązowe karły.
W nowym badaniu zespół Hsu przeanalizował 172 czerwone i brązowe karły różnych typów widmowych, klasyfikacje oparte na widmach obiektów, które korelują z ich temperaturami powierzchni. Naukowcy odkryli, że ostra przerwa w ruchach gwiazd oddziela cieplejsze obiekty, które przeciętnie mają bardziej eliptyczne i starsze orbity, od chłodniejszych, które przeciętnie mają więcej orbit kołowych i są młodsze. Ta przerwa pojawia się w typie widmowym między L4 a L6, co odpowiada temperaturze powierzchni około 1200° do 1400° Celsjusza (1500 do 1700 kelwinów) — ułamek temperatury powierzchni Słońca około 5500°C (5800 K).
Powyżej tej krytycznej temperatury słabe słońca są mieszanką długowiecznych czerwonych karłów i młodych brązowych karłów. Jednak poniżej tej temperatury „wszystkie to brązowe karły” – mówi Hsu. To są nieudane gwiazdy, które mają wygasnąć.
Ta nowa metoda wykrywania granicy temperatur między czerwonymi i brązowymi karłami jest intrygująca, ale wyniki są niepewne, mówi Trent Dupuy, astronom z Uniwersytetu w Edynburgu, który nie był zaangażowany w prace. „Jest dokładnie tam, gdzie można by się spodziewać” – mówi. Dupuy mówi, że należy obserwować dodatkowe czerwone i brązowe karły, aby zweryfikować odkrycie.
Hsu zgadza się: „Potrzebujemy bardziej kompletnej próbki”. Rozszerzenie próbki będzie zarówno łatwe, jak i trudne. Z drugiej strony, czerwone karły obfitują, przewyższając liczebnie wszystkie inne typy gwiazd razem wzięte, a brązowe karły są również powszechne. Z drugiej strony czerwone i brązowe karły są słabe. To sprawia, że mierzenie ich przesunięć Dopplera, które pokazują, jak szybko obiekty poruszają się w kierunku Ziemi lub od niej, jest wyzwaniem. Ale wiedza o tym ruchu jest niezbędna do obliczenia orbitalnej ścieżki gwiazdy wokół galaktyki.
