ดาวฤกษ์ที่ร้อนแรงที่สุดในจักรวาลทำให้แมลงในอวกาศอุ่นขึ้น

ในตอนกลางคืนบนท้องฟ้า แม้ไม่มีเลนส์สายตา คุณก็สามารถเห็นดวงดาวระยิบระยับนับพันดวง แต่อันที่จริงแล้ว นี่เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของดวงดาวที่กระจัดกระจายไปทั่วจักรวาล เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ของเรา ดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์ก็เป็นลูกไฟขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยก๊าซร้อน ภายในดาวฤกษ์ที่อยู่ลึกลงไป นิวเคลียสของอะตอมรวมกันเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งทำให้อุณหภูมิในหม้อต้มนรกเหล่านี้เพิ่มสูงขึ้นเป็นล้านองศา ทำให้พื้นผิวของดาวฤกษ์เรืองแสง (และยิ่งร้อนมากเท่าไรก็ยิ่งส่องสว่างมากขึ้นเท่านั้น) ดวงดาวยังคงเผาไหม้อย่างต่อเนื่อง ส่งแสง ความร้อน คลื่นวิทยุ และรูปแบบอื่นๆ มาให้เรา รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า- พวกมันเผาไหม้จนเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจนหมด

นอกจากดาวฤกษ์ยักษ์ซึ่งมีขนาดพอๆ กับดวงอาทิตย์ของเรา และดาวยักษ์ใหญ่ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 300-700 เท่า (ตัวมันเอง) ดาวดวงใหญ่ถือว่า Antares) มีดาวแคระอยู่ 90% ของดาวฤกษ์ทั้งหมดเป็นดาวแคระ ทางช้างเผือกดวงอาทิตย์ก็เป็นคนแคระเช่นกัน ที่น่าสนใจที่พวกเขาถูกเรียกว่า "คนแคระ" ไม่ใช่เพราะปริมาตร แต่เป็นเพราะความส่องสว่าง ดาวแคระมีขนาดเล็กมากจนมีดาวแคระที่เล็กกว่าดาวเคราะห์ของเราด้วยซ้ำ

ดาวฤกษ์ที่มีอายุมากสามารถหดตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเองและกลายเป็นดาวขนาดเล็กได้ ดาวนิวตรอนไม่ใหญ่ไปกว่าลอนดอน ดาวฤกษ์ "แคระ" ทั้งหมดมีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัส แต่เล็กกว่าดาวฤกษ์ ขนาดมาตรฐานเช่น ดวงอาทิตย์ ไม่สามารถมองเห็นดาวแคระได้ในท้องฟ้ายามค่ำคืน แม้แต่พร็อกซิมาเซนทอรีซึ่งอยู่ใกล้โลกมากที่สุด ดาวแคระเล็กๆ บางดวงถูกเรียกว่าดาวแคระแดง

ดาวที่พบบ่อยที่สุดคือดาวแคระแดง - ประมาณ 80% อย่างไรก็ตาม พวกมันเป็นดาวฤกษ์ที่จางที่สุดและยังเป็นดาวที่เย็นที่สุดในจักรวาลด้วย เนื่องจากมีน้ำหนักและความส่องสว่างต่ำ ดาวแคระแดงจึงมีวิวัฒนาการช้ามาก นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าดาวแคระแดงจะเผาไหม้อยู่เสมอ แม้จะสลัว แม้ว่าดาวฤกษ์ที่ดวงอาทิตย์จะไม่มีอยู่ก็ตาม ในบรรดาดาวแคระแดง คุณยังอาจพบดวงดาวที่สว่างจ้าขึ้นอีกด้วย แสงวาบจะเกิดขึ้นในเวลาเพียงไม่กี่วินาที และดับลงอย่างช้าๆ ยิ่งไปกว่านั้น การระบาดเหล่านี้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สิ่งที่น่าสนใจคือแสงแฟลร์ของดาวแคระแดงนั้นมีพลังมากกว่าแสงของดวงอาทิตย์มาก

ดาวเคราะห์หมุนรอบดาวแคระแดง นักวิทยาศาสตร์พิสูจน์ว่าสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์เหล่านี้เป็นไปได้ แต่การตรวจจับสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพที่นั่นเป็นเรื่องยากมาก นักวิทยาศาสตร์อธิบายเรื่องนี้โดยข้อเท็จจริงที่ว่าดาวแคระแดงมีมวลน้อยและมีอุณหภูมิต่ำ ดังนั้นชีวิตจึงเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อโลกมีการปฏิวัติเพียงไม่กี่วันเท่านั้น

ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของดาวแคระแดงก็คือดาวฤกษ์ดังกล่าว พร็อกซิมา ในกลุ่มดาวเซ็นทอรัส- ดาวดวงนี้ถูกค้นพบโดย R. Innes ในปี 1915 ดาวฤกษ์นี้อยู่ในระบบอัลฟ่าเซนทอรี ใกล้ดวงอาทิตย์ของเรามากที่สุด - 4.2 ปีแสง มวลของ Proxima Centauri เท่ากับ 12% ของมวลดวงอาทิตย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวแคระคือ 200,000 กิโลเมตร ดังนั้นดาวพรอกซิมา เซนทอรีจึงไม่ใหญ่กว่าดาวพฤหัสซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 143,000 กิโลเมตรไม่มากนัก ถึงดาวแล้ว ยานอวกาศไม่สมจริงเพราะว่า ต้องใช้เวลา 18,000 ปีในการบินไป และทรัพยากรของเรือสมัยใหม่ที่เร็วที่สุดอาจมีอายุเพียง 50 ปีเท่านั้น

อย่างไรก็ตาม ดาวพรอกซิมา เซนทอรีไม่ใช่ดาวที่เล็กที่สุด สำหรับวันนี้ ดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดในจักรวาลซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบก็คือ โอเกิล-TR-122b- ดาวแคระดวงนี้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของระบบดาวคู่ ระบบดาว- เส้นผ่านศูนย์กลางของ OGLE-TR-122b คือ 167,000 กิโลเมตร ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจก็คือดาวแคระดวงนี้มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสถึง 98 เท่า

ปฏิเสธไม่ได้ว่ายังมีดาวฤกษ์ที่เล็กกว่าดาว OGLE-TR-122b อีกด้วย การค้นพบดาวฤกษ์หลายดวงยังไม่ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์บนโลกของเรา

ตามที่นักดาราศาสตร์กล่าวไว้ในอีกประมาณ 3-4 พันล้านปี ระดับความลึกของดาวฤกษ์พื้นเมืองของเราจะเริ่มหมดไฮโดรเจน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ของฮีเลียมฟิวชันที่รองรับจะไม่สามารถยับยั้งแรงอัดแรงโน้มถ่วงได้อีกต่อไป ที่ ลดลงอย่างรวดเร็วขนาดของแกนกลางของดาวความดันและอุณหภูมิจะไปถึงค่าดังกล่าวซึ่งขั้นตอนที่สองในการวิวัฒนาการของดาวจะเป็นไปได้ - การสังเคราะห์คาร์บอนจากฮีเลียม จากนั้นดวงอาทิตย์ซึ่งเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางจากปัจจุบัน 1.4 ล้านกม. เป็น 355 ล้านกม. จะ "กลืน" โลกของเราซึ่งจะเผาไหม้และระเหยออกไปในบรรยากาศที่ร้อนจัดของดาวยักษ์แดงที่เพิ่งเกิดใหม่

แต่ถึงอย่างนั้นดวงอาทิตย์ก็ยังห่างไกลจากของจริง ดังนั้น Antares (α Scorpio) มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 พันล้านกม., Betelgeuse (α Orion) - เกือบ 1.7 พันล้านกม. ดาวที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันถือเป็น UY ของกลุ่มดาวสกูตัมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสามพันล้านกิโลเมตร ดังนั้น? ปรากฎว่าดวงดาวทั้งหมดที่ล้อมรอบเรามีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ของเรา? ไม่เชิง.

ดาวของเราอยู่ในกลุ่มดาวแคระเหลือง ดาวแคระเหลืองคือดาวฤกษ์ที่มีมวลทำให้สามารถรักษาสภาวะในแกนกลางสำหรับปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ของการหลอมฮีเลียมจากไฮโดรเจนทุกประเภท รวมถึง (ซึ่งสำคัญ) ไฮโดรเจนเบาธรรมดาด้วย มวลของวัตถุท้องฟ้าประเภทนี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.81 ถึง 1.22 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ และพื้นผิวได้รับความร้อนถึง 5-6,000 เคลวิน (ขนาดเดียวกับเซลเซียส มีเพียงศูนย์เคลวินเท่านั้นคือ −273 ° C หรือศูนย์สัมบูรณ์)

วัตถุที่ "ได้รับ" น้อยกว่า 8% ของมวลดวงอาทิตย์เมื่อกำเนิดสสารไม่ได้ถูกกำหนดให้กลายเป็นดาวฤกษ์ตามความหมายปกติของคำนี้ นี่เป็นการเชื่อมโยงระหว่างดาวเคราะห์ยักษ์และดวงดาวต่างๆ มวลของพวกมันทำให้เหลือเพียงการเผาไหม้ของไอโซโทปไฮโดรเจนหนัก - ดิวทีเรียมและทริเทียม - เท่านั้นที่จะคงไว้ในส่วนลึก อุณหภูมิพื้นผิวของ “อันเดอร์สตาร์” ดังกล่าวบางครั้งอาจไม่เกินหนึ่งพันเคลวิน นักวิจัยส่วนใหญ่ระบุว่า ดาวฤกษ์ดังกล่าวจะมีลักษณะภายนอกคล้ายดาวพฤหัสบดีของเรา ซึ่งเป็นแถบเมฆที่มีเส้นศูนย์สูตรแบบเดียวกัน ซึ่งส่องสว่างจากด้านในด้วยแสงสีน้ำตาลแดงเท่านั้น

แต่ระหว่างดาวฤกษ์ที่ดวงอาทิตย์ของเราเป็นเจ้าของและดาวแคระน้ำตาลก็มีอยู่ มุมมองที่น่าสนใจที่สุดผู้ทรงคุณวุฒิ - ดาวแคระแดง แม้ว่าความดันและอุณหภูมิของแกนกลางจะสนับสนุนสภาวะของการหลอมนิวเคลียร์แสนสาหัสเต็มรูปแบบ แต่ก็ดำเนินไปช้ามาก สำหรับกลุ่มนี้เองที่เป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดในจักรวาลที่รู้จักในปัจจุบัน โดยมีชื่อที่ซับซ้อนว่า OGLE-TR-122b

กำลังเปิด

เป็นไปได้ที่จะทำความคุ้นเคยกับ OGLE-TR-122b ต้องขอบคุณนักล่าสำหรับสสารมืดที่ลึกลับและเข้าใจยาก เราจะพบวัตถุที่อยู่ห่างจากเราหลายร้อยหลายพันปีแสงและไม่ปล่อยสิ่งใดออกมาได้อย่างไร ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการ OGLE ของโปแลนด์-อเมริกัน (ชื่อของโครงการทำหน้าที่เป็นชื่อของวัตถุที่ค้นพบระหว่างการเคลื่อนที่) มีการเสนอวิธีแก้ปัญหาโดยพิจารณาจากผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงที่วัตถุดังกล่าวจะมีต่อแสงที่มายังโลก จากดวงดาวหรือกาแล็กซีที่อยู่ไกลออกไป วิทยาศาสตร์สมัยใหม่มี วิธีการทางเทคนิคสามารถบันทึกความเบี่ยงเบนเล็กน้อยดังกล่าวได้

OGLE-TR-122b เป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดที่ค้นพบ

ผลข้างเคียงของโปรแกรมก็คือการค้นพบวัตถุหลายชนิด เช่น ดาวแคระน้ำตาลหรือดาวแคระแดง ซึ่งมองไม่เห็นจากโลกเนื่องจากมีมวลน้อยและมีความสว่างต่ำมาก ในทำนองเดียวกันในปี 2548 มีการค้นพบดาวที่เล็กที่สุดในจักรวาล - ดาวแคระแดง OGLE-TR-122b นี่คือดาวดวงที่สอง ระบบคู่- OGLE-TR-122a เป็นเพื่อนบ้านที่มีมวลมากกว่าคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา แต่ "น้องชาย" นั้นเป็น ตัวแทนทั่วไปดาวแคระแดง เส้นผ่านศูนย์กลางของทารกอยู่ที่ประมาณ 160,000 กิโลเมตรเท่านั้น วลี "เท่านั้น" มีความเหมาะสมเนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวพฤหัสของเรานั้นเล็กกว่าไม่มาก - 140,000 กม. มวลของ OGLE-TR-122b มีค่าประมาณ 100 มวลดาวพฤหัสบดี หรือ 9% ของมวลดวงอาทิตย์ แต่ดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดในจักรวาลนั้นมีความหนาแน่นมากกว่าดาวของเราถึง 50 เท่า

ทารกลึกลับ

ดาวแคระแดงเป็นดาวฤกษ์ที่มีลักษณะเฉพาะอย่างแท้จริง ลักษณะพิเศษที่โดดเด่นคืออายุการใช้งานที่ยาวนานเกินจริง เมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน เมื่อเรา ระบบสุริยะยังคงเป็นลมหมุนที่เต็มไปด้วยฝุ่นและก๊าซ และที่ใจกลางดวงอาทิตย์โปรโต-ดวงอาทิตย์ก็สว่างขึ้นอย่างลังเล มีดาวแคระแดงจำนวนมากได้ก่อตัวและมีดาวเคราะห์แล้ว ในที่สุดดาวของเรา (ในอีกประมาณ 5 พันล้านปี) จะกลายเป็นดาวยักษ์แดง โดย "เชื่อม" ดาวพุธ ดาวศุกร์ และโลกเข้ากับมงกุฎของมัน จากนั้นหลังจากผ่านไป 7...8 พันล้านปี มันจะกลายเป็น "ขี้เถ้า" ดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย - ดาวแคระขาว และดาวแคระแดงดวงเดียวกันนี้จะไม่แก่ในช่วงเวลานี้และจะส่องแสงต่อไปอีกหลายพันล้านปี (และตาม ไปสู่สมมุติฐานบางประการ-ถึงล้านล้านปี) และฉายแวว...

อายุขัยที่ยืนยาวของดาวฤกษ์ถูกสร้างขึ้น เงื่อนไขที่ดีเพื่อกำเนิดและพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ของตน ลองจินตนาการดูว่าสภาพอุตุนิยมวิทยาบนโลกนี้คงที่และไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาหลายพันล้านปี นักโหราศาสตร์ส่วนใหญ่มั่นใจว่าเป็นดาวเคราะห์บริวารของดาวแคระแดงที่เป็นตัวเลือกหลักสำหรับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตนอกโลก

ให้กับผู้อื่น ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่สุดชีวิตของดาวแคระแดงคือจำนวนของมัน หากเรามองเห็นทุกสิ่งด้วยตาเปล่า เทห์ฟากฟ้าประเภทนี้เหมือนกับที่เราเห็นมากขึ้น ดาวสว่างแล้วท้องฟ้าก็จะสว่างขึ้นห้าเท่าสำหรับเรา แม้ว่าดาวแคระแดงจะยากสำหรับผู้ค้นพบ แต่ตามสมมติฐานบางประการ พวกมันมีสัดส่วนมากถึง 80% (!!!) ของมวลดาวฤกษ์ทั้งหมดในจักรวาล

วิธีดู

น่าเสียดายที่การมองเห็นระบบ (a-b) OGLE-TR-122 ไม่ใช่เรื่องง่าย ความส่องสว่างของคู่นี้คือประมาณ 16 (จำไว้ว่า ตาเปล่าสามารถแยกแยะดวงดาวได้มากถึง 6 แม็ก รวมอยู่ด้วย) แต่นี่ไม่ใช่อุปสรรคใหญ่ที่สุดในการสังเกตการณ์ OGLE-TR-122 เป็นดาวฤกษ์ในซีกโลกใต้และ สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับการสังเกตจะมี เช่น ออสเตรเลีย

พิกัดสำหรับผู้ชื่นชอบดาราศาสตร์ที่ผ่านการฝึกอบรมซึ่งพร้อมที่จะไปที่นั่นและเจ้าของเลนส์ที่ดีซึ่งมีความสามารถในการชี้ในแนวราบ:

• ขึ้นสู่สวรรค์ด้านขวา: 11 ชม. 06 น. 51.99 น
• รายการที่ทำเครื่องหมายไว้: -60° 51′ 45.7″

มีความสุขในการสังเกต!

ในบรรดาดวงดาวขนาดมหึมาคุณจะพบทั้งสัตว์ประหลาดตัวใหญ่และตัวเล็กมาก พวกเขาเป็นใคร? และอะไร ดาวที่เล็กที่สุดในเลนส์ของเราเข้าถึงได้หรือไม่?

สิ่งนี้จะทำให้คุณยิ้มได้ แต่นักดาราศาสตร์เป็นแฟนตัวยงของขนาดตัว พวกเขาสนใจที่จะค้นหาสิ่งที่ดีที่สุดอยู่เสมอ ดาวเคราะห์ดวงใหญ่, เนบิวลา, ดาวหาง, กาแล็กซี ฯลฯ อย่าลืมเรื่องความสมดุลและพูดคุยเกี่ยวกับดาวดวงน้อย

ตัวอย่างขนาดใหญ่เกิดในสถานที่ที่มีการสะสมไฮโดรเจนจำนวนมาก สิ่งเล็กๆ จะปรากฏตรงที่มีเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้บรรลุอุณหภูมิและความดันที่ต้องการเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

ดาวฤกษ์เป็นวัตถุที่มีมวลและความดันทำให้สามารถหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียมได้ ในกระบวนการนี้ พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเพื่อดึงดูดทุกสิ่งเข้ามาสู่ตัวมันเอง เพื่อป้องกันไม่ให้ดาวตก เนื่องจากเป็นการศึกษาที่ดีที่สุด นักวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจใช้ขนาดของมันเพื่อเปรียบเทียบ

ปฏิกิริยาฟิวชันจะเกิดขึ้นหากวัตถุมีมวลดวงอาทิตย์ถึง 7.5% เหล่านี้คือดาวแคระแดง ซึ่งอยู่ใกล้ที่สุด (มวลดวงอาทิตย์ 12.3% และความกว้าง 200,000 กม.) นั่นคือดาวแคระที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จะมีขนาดเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น

ขนาดและอุณหภูมิพื้นผิวที่เล็กที่สุด

แต่นี่คือความแตกต่างที่สำคัญอยู่ ดาวดวงนี้จะมีมวลเพียง 8 เท่าของดาวพฤหัสบดี ใช่แล้ว การเพิ่มไฮโดรเจนไม่ได้ทำให้ดาวมีขนาดใหญ่ขึ้น มันจะมีความหนาแน่นมากขึ้นเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้น

สลัวเกินไป จึงไม่สามารถมองเห็นได้หากไม่มีการใช้เทคโนโลยี ตัวเล็กๆ ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าคือ 61 Cygnus นี่คือคู่ไบนารี่ซึ่งมีดาวฤกษ์ถึงขนาดดวงอาทิตย์ถึง 66% อยู่ห่างออกไป 11.4 ปีแสง ถัดมาเป็นเอปซิลอน เอริดานี่ (74%) และบี (87%) ปรากฎว่านี่คือดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดเป็นอันดับสี่ที่สามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้เทคโนโลยี

ข่าวล่าสุด

เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้บังเอิญพบกับดาวดวงเล็กๆ 2MASS J0523-1403 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 40 ปีแสง มีความสำคัญอย่างยิ่งเพราะว่ามันอาจไม่เพียงแต่เป็นดาวฤกษ์สมัยใหม่ที่เล็กที่สุดเท่านั้น แต่ยังครองอันดับหนึ่งในแง่ของขนาดจิ๋วตลอดการดำรงอยู่ของมันอีกด้วย งานวิจัยของเธอทำให้เราคิดใหม่อีกครั้งว่าดาวฤกษ์เริ่มต้นที่ไหน และดาวฤกษ์เริ่มต้นที่ไหน

พวกมันคือลูกบอลก๊าซร้อนซึ่งได้รับเชื้อเพลิงจากกระบวนการหลอมรวมของไฮโดรเจนและฮีเลียมในแกนกลาง มีขนาดและประเภทแตกต่างกันไป ที่เล็กที่สุดคือดาวแคระแดงซึ่งมีมวลเพียง 10% ของมวลดวงอาทิตย์ ยอมรับว่านี่เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ เพราะตัวแทนรายใหญ่มีความสามารถเกินมวลได้ 100 เท่า แต่สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามเชิงตรรกะว่า วัตถุจะเล็กแค่ไหนจึงจะยังถือว่าเป็นดาวฤกษ์ได้

ก่อนหน้านี้ สันนิษฐานว่าวัตถุซึ่งไม่ถึงเกณฑ์ขั้นต่ำที่ระบุไม่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาฟิวชันในแกนกลางได้ จึงทำหน้าที่เป็นดาวแคระน้ำตาล นี่คือจุดเชื่อมต่อระหว่างดาวก๊าซยักษ์กับดาวมวลต่ำ (ดาวแคระแดง) ส่วนใหญ่แล้วพวกมันจะมีขนาดถึง แต่ไม่มีมวลที่จะกลายเป็นดาวฤกษ์ได้ (ขาดแหล่งพลังงานภายใน)

มีความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือมีอัตราส่วนมวลต่อขนาดตรงกันข้าม ยิ่งคุณเติมไฮโดรเจนให้กับดาวฤกษ์มากเท่าไร รัศมีของดาวก็จะกว้างขึ้นเท่านั้น แต่ถ้าคุณทำแบบเดียวกันกับดาวแคระน้ำตาล มันก็จะเล็กลงเนื่องจากการเสื่อมของอิเล็กตรอน

วิธีการคำนวณขอบเขต? เมื่อต้องการทำเช่นนี้ นักวิจัยได้ศึกษาพื้นที่ท้องฟ้าและวัตถุที่ตั้งซึ่งอาจตั้งอยู่ใกล้ขอบเขตระหว่างดาวแคระน้ำตาลและดาวฤกษ์ ต่อไป พวกเขาเริ่มคำนวณความส่องสว่าง ตัวบ่งชี้อุณหภูมิ และรัศมี ปรากฎว่าเมื่ออุณหภูมิลดลง รัศมีก็ลดลงด้วย แต่หลังจากเครื่องหมาย 2100K จะมีช่องว่างเกิดขึ้นจนกระทั่งรัศมีเริ่มเพิ่มขึ้นเมื่อความร้อนลดลง นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับ ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณพารามิเตอร์ในอุดมคติที่ทำให้ลำดับหลักสิ้นสุดลงได้

2MASS J0523-1403 อยู่ที่เส้นขอบนี้ แต่จากด้านข้าง อุณหภูมิสูงถึง 2,074 K นี่เป็นวัตถุที่เล็กที่สุดและเล็กที่สุด ถ้ามวลน้อยลง มันก็จะเคลื่อนเข้าสู่หมวดหมู่ ตามทฤษฎีแล้ว มีความน่าจะเป็นที่ต่ำกว่าที่จะค้นพบวัตถุนี้ แต่สิ่งนี้ยังไม่เกิดขึ้น

นักวิจัยเชื่อว่าสิ่งนี้จะช่วยในการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ดาวแคระน้ำตาลเย็นเร็วขึ้นมาก ดังนั้นดาวเคราะห์ของพวกมันจึงไม่สามารถเป็นเจ้าภาพสิ่งมีชีวิตได้ การตระหนักถึงอุณหภูมิบริเวณชายแดนจะช่วยให้คุณค้นหาผู้สมัครได้เร็วขึ้น

นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวฤกษ์ที่ร้อนที่สุดในกาแล็กซีแล้ว วัตถุนี้ทำให้เนบิวลาแมลงดาวเคราะห์อุ่นขึ้น แต่ไม่พบมานานหลายทศวรรษแล้ว เท่านั้นที่ช่วยได้ กล้องใหม่ฮับเบิล

NGC6302 เป็นเนบิวลาดาวเคราะห์ประเภทหนึ่ง ตั้งชื่อตามความคล้ายคลึงกับจานดาวเคราะห์บ่อยครั้งเมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก อันที่จริง สิ่งเหล่านี้คือชั้นนอกของดาวอายุมากและค่อนข้างเล็ก ซึ่งชีวิตไม่ได้จบลงด้วยการระเบิดของซุปเปอร์โนวา แต่ด้วยการปล่อยเปลือกออกสู่อวกาศโดยรอบอย่างเงียบ ๆ ไม่มากก็น้อย ที่ใจกลางของเปลือกโลกนี้ยังคงมีสิ่งที่เรียกว่าดาวแคระขาว ซึ่งเป็นดาวดวงเล็กๆ แต่ในตอนแรกร้อนมาก (จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ดาวดวงนั้นกลายเป็นแกนกลางของดาวฤกษ์) ยังไงซะ ดวงอาทิตย์ก็จะสิ้นสุดชีวิตของมัน

แรงดันแก๊สเสื่อมลง
ความสมดุลของดาวแคระขาวถูกรักษาไว้โดยเอฟเฟกต์ควอนตัมล้วนๆ - ที่เรียกว่าการยกเว้นของเพาลี เนื่องจากในแต่ละสถานะควอนตัมสามารถมีอิเล็กตรอนได้เพียงตัวเดียว สถานะควอนตัมของอิเล็กตรอนถูกกำหนดโดยตำแหน่งของอนุภาคและโมเมนตัมของมัน นั่นคือผลคูณของความเร็วและมวล (รวมถึงการฉายภาพของการหมุนที่เรียกว่าการหมุน แต่สามารถรับได้เพียงสองค่าเท่านั้น) อย่างมาก ความหนาแน่นสูงเพื่อให้สอดคล้องกับการยกเว้นของเพาลี อิเล็กตรอนจะครอบครองตำแหน่งว่างที่มีอยู่ทั้งหมดในโมเมนตัมสเปซ สถานะของก๊าซอิเล็กตรอนนี้เรียกว่าเสื่อมลง ในการผลักอนุภาคอื่นเข้าไป จะต้องมีโมเมนตัมที่สูงมาก แต่โมเมนตัมของอนุภาคจะกำหนดความดันของก๊าซที่ประกอบด้วยพวกมัน ซึ่งหมายความว่าความพยายามที่จะบีบอัดสารดังกล่าวทำให้เกิดการต้านทานที่ทรงพลังโดยไม่มีแหล่งพลังงานใด ๆ สารเสื่อมมีคุณสมบัติที่ผิดปกติมาก ตัวอย่างเช่น หากคุณเทถังสสารลงบนดาวฤกษ์เสื่อมโทรม รัศมีของมันจะไม่เพิ่มขึ้น แต่ในทางกลับกัน จะลดลง และความหนาแน่นของมันจะเพิ่มขึ้น

ในดาวแคระขาว ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะไม่เกิดขึ้น และพวกมันจะไม่เกิดการล่มสลายครั้งสุดท้ายโดยผลกระทบจากควอนตัมล้วนๆ นั่นคือความดันของก๊าซอิเล็กตรอนที่เสื่อมสภาพ หากไม่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์ ดาวฤกษ์ก็จะเย็นลงได้เท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไปหลายพันล้านปีก็กลายเป็นศพดาวฤกษ์ที่เย็นและหนาแน่นมาก โดยมีมวลประมาณมวลดวงอาทิตย์และมีขนาดประมาณเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก

อย่างไรก็ตาม ก่อนที่พวกมันจะเย็นลงอย่างสมบูรณ์ ดาวแคระขาวจะส่องสว่างก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาก่อนหน้านี้ด้วยการแผ่รังสีที่ร้อนมาก ซึ่งก็คือโฟตอนพลังงานสูงมาก ก๊าซจะเปลี่ยนโฟตอนแต่ละโฟตอนให้เป็นโฟตอนนับสิบหรือหลายร้อยในช่วงที่มองเห็นได้ และด้วยเหตุนี้ ก๊าซจึงเรืองแสงในเลนส์ใกล้ตาของกล้องโทรทรรศน์ของเรา การเรืองแสงนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าเนบิวลาดาวเคราะห์

แหล่งที่มาที่หายไป

NGC6302 ไม่เพียงแต่เป็นหนึ่งในเนบิวลาดาวเคราะห์ที่สวยที่สุด แต่ยังเป็นหนึ่งในเนบิวลาดาวเคราะห์ที่อยู่ไกลสุดขั้วที่สุดอีกด้วย รูปร่างนาฬิกาทรายที่เป็นลักษณะเฉพาะของก๊าซที่ถูกทิ้งไปในอวกาศน่าจะมาจากโดนัทก๊าซและฝุ่นหนาแน่นที่อยู่รอบวัตถุที่เหลืออยู่ในใจกลาง

เมื่อพิจารณาจากอัตราการขยายตัวของเปลือกโลก มันถูกปล่อยออกมาเมื่อ 2-2.5 พันปีก่อน (ปรับตาม 3.5 พันปีที่แสงจากวัตถุนี้เดินทางมาหาเรา) ดังนั้นชาวกรีกโบราณจึงสามารถมองเห็นสิ่งอื่นที่ไม่ใช่เนบิวลาดาวเคราะห์ได้ที่นี่ และไม่ใช่ดาวสีแดงที่สว่างมาก (อีกครั้งเนื่องจากระยะไกลมาก) กว่าสองพันปี เปลือกได้กระจายออกไปในแต่ละทิศทางเกือบปีแสง ดังนั้นขณะนี้เนบิวลาจึงครอบคลุมพื้นที่บนท้องฟ้าหนึ่งในห้าของเส้นผ่าศูนย์กลางดวงจันทร์ และสิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือมันเรืองแสงราวกับว่ามันถูกไอออนไนซ์ด้วยโฟตอนที่สอดคล้องกับอุณหภูมินับแสนองศาในระดับเคลวิน

การแผ่รังสีนี้ควรจะปล่อยออกมาจากดาวแคระขาวตอนกลางของด้วง แต่ก็ไม่สามารถมองเห็นได้ พื้นหลังของก๊าซเรืองแสงและการดูดกลืนแสงจากโดนัทฝุ่นนั้นแรงเกินไปที่นี่ แม้ว่าเมื่อหลายปีก่อน มิคาโกะ มัตสึอุระและเพื่อนร่วมงานของเธอสามารถตรวจจับวัตถุจุดที่ไม่อาจเข้าใจได้ใกล้กับใจกลางของด้วงเต่าทองโดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ แต่ก็ไม่เคยได้รับการยอมรับว่าเป็นดาวแคระขาวใจกลางของ NGC6302 และเมื่อปรากฎว่าเขาไม่เข้าใจมันนัก เพราะหัวใจที่แท้จริงของอวกาศ Beetle นั้นอยู่ห่างจากทิศใต้ไป 2.5 อาร์ควินาที

เรียงตามสี

WFC3
กล้องมุมกว้าง 3 เป็นเครื่องมือสองชิ้นที่เป็นอิสระจากกัน และมีพื้นฐานมาจากกล้องมุมกว้างและกล้องดาวเคราะห์ WFPC 1 ดั้งเดิมที่ถอดออกจากฮับเบิลในระหว่างการตกแต่งใหม่ครั้งแรกในปี 1993 ช่องรังสีอัลตราไวโอเลตที่มองเห็นได้ของ WFC 3 มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้แทนกล้อง WFPC 2 อายุ 16 ปี โดยสามารถรับภาพถ่ายท้องฟ้าในช่วง 200 ถึง 1,000 นาโนเมตรด้วยความละเอียด 0.04 อาร์ควินาที และขอบเขตการมองเห็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสด้วย ด้านข้างของสามอาร์คนาที ด้วยเหตุนี้จึงใช้เมทริกซ์ CCD สองตัวที่มีรูปแบบ 4096 x 2048 พิกเซล ช่องอินฟราเรดประกอบด้วยเมทริกซ์ CCD หนึ่งเมกะพิกเซล (1024 x 1024 พิกเซล) ซึ่งปรับให้เหมาะกับการบันทึกโฟตอนใกล้อินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 800 นาโนเมตรถึง 1.7 ไมโครเมตร ความละเอียดของมันคือ 0.13 อาร์ควินาที และในตอนแรกถือว่ามาแทนที่กล้องอินฟราเรดใกล้ NICMOS

Schishka และเพื่อนร่วมงานวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับจากกล้อง WFC3 ในตัวกรองแคบ 6 ตัวที่สอดคล้องกับเส้นการปล่อยก๊าซกำมะถัน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และฮีเลียมที่มีระดับไอออไนซ์ต่างกัน จากภาพเดียวกันนี้ซึ่งถ่ายเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม มีการถ่ายภาพสีของ NGC6302 ที่ถูกนำเสนอเมื่อต้นเดือนกันยายนเพื่อยืนยันความสามารถของกล้อง อย่างไรก็ตาม ดาว "ดวงเดียวกันนั้น" ที่อยู่ตรงกลางเฟรมนั้นมองเห็นได้เป็นครั้งแรก แต่มีเพียงชิชก้าเท่านั้นที่สามารถพิสูจน์ได้ว่ามันเป็นดาวแคระขาวที่ร้อนแรง

ฮับเบิลมักจะถ่ายภาพเอกรงค์เสมอ การแปลงเป็นภาพสีเป็นผลมาจากการทำงานอันยาวนานโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีอยู่แล้วบนโลก วิศวกรของ NASA รับมือกับงานนี้ได้อย่างดีเยี่ยม แต่นักดาราศาสตร์สนใจเฟรมแต่ละเฟรมที่ถ่ายในตัวกรองที่แตกต่างกัน ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา พวกเขาพยายามแยกดาวฤกษ์ใจกลางกับพื้นหลังของเนบิวลาสว่างและวัดการกระจายพลังงานในสเปกตรัมของวัตถุนี้

มองเห็นวัตถุได้ชัดเจนในตัวกรอง WFC3 สองในหกตัวกรอง (เส้นของฮีเลียมและกำมะถันแตกตัวเป็นไอออน) และมองเห็นได้ไม่มากก็น้อยในตัวกรองอีกสามตัว มันไม่สามารถมองเห็นได้เฉพาะในช่องสีม่วงเท่านั้น - สิ่งที่เรียกว่าออกซิเจนไอออนไนซ์ที่เรียกว่าเส้นต้องห้ามเนื่องจากการดูดกลืนแสงแรงเกินไปที่นี่ การดูดซับฝุ่นจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความยาวคลื่นที่ลดลง และหากในช่วงการมองเห็นสีเหลือง แสงของดาวฤกษ์จะอ่อนลงประมาณ 400 เท่า แสงสีม่วงก็จะอ่อนลงเป็นแสนๆ หรืออาจเป็นล้านด้วยซ้ำ

การวิเคราะห์พบว่าดาวฤกษ์ใจกลางมีอุณหภูมิประมาณ 200,000 เคลวิน ซึ่งทำให้สามารถเปล่งพลังงานได้มากกว่าดวงอาทิตย์ถึง 2,000 เท่า พลังงานหนีออกมาในช่วงอัลตราไวโอเลตอย่างหนักเป็นหลัก ภายในขีดจำกัดข้อผิดพลาด ค่าประมาณความส่องสว่างของดาวแคระขาวและเนบิวลามาบรรจบกัน (ความส่องสว่าง 2,000 และ 1.6,000 เท่าของดวงอาทิตย์) ควรจะเป็นเช่นนั้น: ในที่สุดก๊าซจะดึงพลังงานทั้งหมดจากแสงของดาวฤกษ์ และประมวลผลเป็นช่วงสเปกตรัมอื่นๆ เท่านั้น

นักวิทยาศาสตร์ยังประมาณอายุและมวลของดาวแคระขาวด้วยการปรับแบบจำลองการทำความเย็นของวัตถุดังกล่าวเข้ากับข้อมูลที่ได้รับจากฮับเบิล มวลกลายเป็นประมาณ 0.64 มวลดวงอาทิตย์ และมีอายุประมาณ 2.2 พันปี ซึ่งสอดคล้องกับอายุอย่างดีเยี่ยม เนบิวลาดาวเคราะห์- อย่างไรก็ตาม Shishka และเพื่อนร่วมงานของเขาไม่แน่ใจเกี่ยวกับอายุ: หากคุณเล่นกับมวลและอายุในเวลาเดียวกัน คุณสามารถบรรลุข้อตกลงโดยประมาณกับข้อมูลได้แม้ว่าจะมีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันเล็กน้อยก็ตาม

การสูญพันธุ์ล่าช้า

สิ่งที่ดีอย่างยิ่งคืองานนี้สามารถทดสอบได้อย่างน่าเชื่อถือในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ด้วยความสว่างที่บ้าคลั่งและการไม่มีปฏิกิริยานิวเคลียร์ ดาวฤกษ์จึงสูญเสียพลังงานที่สะสมอยู่ในความร้อนอย่างรวดเร็ว และจะต้องเย็นลงอย่างรวดเร็วและสูญเสียความสุกใสของมัน Shishka ประมาณการว่าความสว่างที่ลดลงนี้น่าจะอยู่ที่ประมาณ 0.8-1% ต่อปี ค่านี้วัดได้ง่าย

และถ้าคุณโชคดี เมื่อเวลาผ่านไป คุณอาจจะได้เห็นการสูญพันธุ์ที่แผ่ขยายไปทั่วเนบิวลาดาวเคราะห์ ท้ายที่สุดแล้ว ใช้เวลาประมาณหนึ่งปีกว่าจะถึงขอบเมฆก๊าซ ด้วยความล่าช้านี้เองที่ความสว่างของปีกของแมลงปีกแข็งจะตอบสนองต่อความสว่างที่ลดลงของดาวฤกษ์ที่อยู่ตรงกลางของมัน