Sa më shumë të bëhen njohuritë teorike dhe aftësitë teknike të shkencëtarëve, aq më shumë zbulime bëjnë ata. Duket se të gjitha objektet hapësinore janë tashmë të njohura dhe është e nevojshme vetëm të shpjegohen veçoritë e tyre. Mirëpo, sa herë që astrofizikanët kanë një mendim të tillë, Universi u prezanton atyre një tjetër surprizë. Shpesh, megjithatë, risi të tilla parashikohen teorikisht. Këto objekte përfshijnë xhuxhët kafe. Deri në vitin 1995, ato ekzistonin vetëm në majë të stilolapsit.
Le të njihemi
Xhuxhët kafe janë yje mjaft të pazakontë. Të gjithë parametrat e tyre kryesorë janë shumë të ndryshëm nga karakteristikat e ndriçuesve të njohur për ne, megjithatë, ka ngjashmëri. Në mënyrë të rreptë, një xhuxh kafe është një objekt nënyjor, ai zë një pozicion të ndërmjetëm midis ndriçuesve aktualë dhe planetëve. Këto trupa kozmikë kanë një masë relativisht të vogël - nga 12.57 në 80.35 të parametrit analog të Jupiterit. Në zorrët e tyre, si në qendrayjet e tjerë, ndodhin reaksione termonukleare. Dallimi midis xhuxhëve kafe është roli jashtëzakonisht i parëndësishëm i hidrogjenit në këtë proces. Yje të tillë përdorin deuterium, bor, litium dhe berilium si lëndë djegëse. "Karburanti" mbaron relativisht shpejt, dhe xhuxhi kafe fillon të ftohet. Pas përfundimit të këtij procesi, ai bëhet një objekt i ngjashëm me planetin. Kështu, xhuxhët kafe janë yje që nuk bien kurrë në sekuencën kryesore të diagramit Hertzsprung-Russell.
Endacakë të padukshëm
Këto objekte interesante dallohen nga disa karakteristika të tjera të jashtëzakonshme. Ata janë yje endacakë që nuk lidhen me asnjë galaktikë. Teorikisht, trupa të tillë kozmikë mund të shfletojnë hapësirat e hapësirës për shumë miliona vjet. Megjithatë, një nga vetitë e tyre më domethënëse është mungesa pothuajse e plotë e rrezatimit. Është e pamundur të vërehet një objekt i tillë pa përdorimin e pajisjeve speciale. Astrofizikanët nuk kanë pasur pajisje të përshtatshme për një periudhë mjaft të gjatë.
Zbulimet e para
Rrezatimi më i fortë i xhuxhëve kafe bie në rajonin spektral infra të kuq. Kërkimi për gjurmë të tilla u kurorëzua me sukses në vitin 1995, kur u zbulua objekti i parë i tillë, Teide 1. Ai i përket klasës spektrale M8 dhe ndodhet në grupimin Pleiades. Në të njëjtin vit, një tjetër yll i tillë, Gliese 229B, u zbulua në një distancë prej 20 vitesh dritë nga Dielli. Ai rrotullohet rreth xhuxhit të kuq Gliese 229A. Zbulimet filluan të pasonin njëra pas tjetrës. Deri më sot dihetmbi njëqind xhuxha kafe.
Diferencat
Xhuxhët kafe nuk janë të lehtë për t'u identifikuar për shkak të ngjashmërisë së tyre në shumë mënyra me planetët dhe yjet e lehta. Në rrezen e tyre, ata i afrohen Jupiterit në një shkallë ose në një tjetër. Përafërsisht e njëjta vlerë e këtij parametri mbetet për të gjithë gamën e masave të xhuxhëve kafe. Në kushte të tilla, bëhet jashtëzakonisht e vështirë t'i dallosh ato nga planetët.
Përveç kësaj, jo të gjithë xhuxhët e këtij lloji janë në gjendje të mbështesin reaksionet termonukleare. Më të lehtat prej tyre (deri në 13 masa të Jupiterit) janë aq të ftohta sa që edhe proceset që përdorin deuterium janë të pamundura në thellësitë e tyre. Më masivet shumë shpejt (në një shkallë kozmike - në 10 milion vjet) ftohen dhe gjithashtu bëhen të paaftë për të mbajtur reaksione termonukleare. Shkencëtarët përdorin dy metoda kryesore për të dalluar xhuxhët kafe. E para është matja e densitetit. Xhuxhët kafe karakterizohen nga afërsisht të njëjtat vlera të rrezes dhe vëllimit, dhe për këtë arsye një trup kozmik me një masë prej 10 Jupiterësh e lart ka shumë të ngjarë që i përket këtij lloji objekti.
Mënyra e dytë është zbulimi i rrezatimit me rreze x dhe infra të kuqe. Vetëm xhuxhët kafe, temperatura e të cilëve ka rënë në nivelin planetar (deri në 1000 K), nuk mund të mburren me një karakteristikë kaq të dukshme.
Mënyra për të dalluar nga yjet e lehta
Një ndriçues me masë të vogël është një tjetër objekt nga i cili mund të jetë e vështirë të dallosh një xhuxh kafe. Çfarë është një yll? Ky është një kazan termonuklear, ku gjithçka digjet gradualisht.elemente të lehta. Njëri prej tyre është litiumi. Nga njëra anë, në thellësitë e shumicës së yjeve, ajo përfundon mjaft shpejt. Nga ana tjetër, për reaksionin me pjesëmarrjen e tij kërkohet një temperaturë relativisht e ulët. Rezulton se objekti me linja litiumi në spektër ndoshta i përket klasës së xhuxhëve kafe. Kjo metodë ka kufizimet e saj. Litiumi është shpesh i pranishëm në spektrin e yjeve të rinj. Përveç kësaj, xhuxhët kafe mund të shterojnë të gjitha rezervat e këtij elementi në një periudhë prej gjysmë miliardi vjetësh.
Metani mund të jetë gjithashtu një shenjë dalluese. Në fazat e fundit të ciklit të tij jetësor, një xhuxh kafe është një yll, temperatura e të cilit i lejon të grumbullojë një sasi mbresëlënëse. Ndriçuesit e tjerë nuk mund të ftohen në një gjendje të tillë.
Për të dalluar mes xhuxhëve kafe dhe yjeve, matet edhe shkëlqimi i tyre. Ndriçuesit errësohen në fund të ekzistencës së tyre. Xhuxhët qetësojnë gjithë "jetën". Në fazat e fundit, ato bëhen aq të errëta sa është e pamundur t'i ngatërroni me yjet.
Xhuxhët kafe: lloji spektral
Temperatura e sipërfaqes së objekteve të përshkruara ndryshon në varësi të masës dhe moshës. Vlerat e mundshme variojnë nga planetare deri tek ato karakteristike të yjeve më të ftohtë të klasës M. Për këto arsye, fillimisht u identifikuan dy lloje spektrale shtesë, L dhe T për xhuxhët kafe. Përveç tyre, klasa Y ekzistonte edhe në teori. Deri më sot, realiteti i tij është konfirmuar. Le të ndalemi te karakteristikat e objekteve të secilës prej klasave.
Klasa L
Yjet që i përkasin llojit të parë të atyre të përmendur ndryshojnë nga përfaqësuesit e klasës së mëparshme M nga prania e brezave thithës jo vetëm të oksidit të titanit dhe vanadiumit, por edhe të hidrideve metalike. Ishte kjo veçori që bëri të mundur dallimin e një klase të re L. Gjithashtu, në spektrin e disa xhuxhave kafe që i përkisnin saj, u gjetën linja metalesh alkali dhe jodi. Deri në vitin 2005, ishin zbuluar 400 objekte të tilla.
Klasa T
T-xhuxhët karakterizohen nga prania e brezave të metanit në rrezen e afërt infra të kuqe. Veti të ngjashme u gjetën më parë vetëm në gjigantët e gazit të sistemit diellor, si dhe në hënën e Saturnit Titan. Hidridet FeH dhe CrH, karakteristike për xhuxhët L, po zëvendësohen në klasën T nga metale alkaline si natriumi dhe kaliumi.
Sipas supozimeve të shkencëtarëve, objekte të tilla duhet të kenë një masë relativisht të vogël - jo më shumë se 70 masa të Jupiterit. Xhuxhët T-kafe janë të ngjashëm në shumë mënyra me gjigantët e gazit. Temperatura karakteristike e sipërfaqes së tyre varion nga 700 në 1300 K. Nëse xhuxhë të tillë kafe ndonjëherë bien në lentet e kamerës, fotografia do të tregojë objekte rozë-blu. Ky efekt lidhet me ndikimin e spektrit të natriumit dhe kaliumit, si dhe me komponimet molekulare.
Klasa Y
Lloji i fundit spektral ka ekzistuar prej kohësh vetëm në teori. Temperatura e sipërfaqes së objekteve të tilla duhet të jetë nën 700 K, pra 400 ºС. Në diapazonin e dukshëm, xhuxhë të tillë kafe nuk zbulohen (fotoja nuk do të funksionojë fare).
Megjithatë, në 2011Astrofizikanët amerikanë njoftuan zbulimin e disa objekteve të ngjashme të ftohta me temperatura që variojnë nga 300 deri në 500 K. Njëri prej tyre, WISE 1541-2250, ndodhet në një distancë prej 13,7 vite dritë nga Dielli. Tjetri, WISE J1828+2650, ka një temperaturë sipërfaqësore prej 25°C.
Binjaku i diellit është një xhuxh kafe
Një histori për objekte kaq interesante hapësinore do të ishte e paplotë pa përmendur Yllin e Vdekjes. Ky është emri i binjakut hipotetik ekzistues të Diellit, sipas supozimeve të disa shkencëtarëve, i vendosur në një distancë prej 50-100 njësi astronomike prej tij, jashtë resë Oort. Sipas astrofizikanëve, objekti i supozuar është një çift i dritës sonë dhe kalon pranë Tokës çdo 26 milionë vjet.
Hipoteza lidhet me supozimin e paleontologëve David Raup dhe Jack Sepkowski për zhdukjen periodike masive të specieve biologjike në planetin tonë. Ajo u shpreh në vitin 1984. Në përgjithësi, teoria është mjaft e diskutueshme, por ka argumente në favor të saj.
Ylli i Vdekjes është një shpjegim i mundshëm për këto zhdukje. Një supozim i ngjashëm u ngrit njëkohësisht në dy grupe të ndryshme astronomësh. Sipas llogaritjeve të tyre, binjaku i Diellit duhet të lëvizë përgjatë një orbite shumë të zgjatur. Kur i afrohet dritës sonë, ajo shqetëson kometat, në numër të madh që "banojnë" renë Oort. Si rezultat, numri i përplasjeve të tyre me Tokën rritet, gjë që çon në vdekjen e organizmave.
"Ylli i Vdekjes", ose Nemesis, siquhet gjithashtu, mund të jetë një xhuxh kafe, e bardhë ose e kuqe. Megjithatë, deri më sot, nuk janë gjetur objekte të përshtatshme për këtë rol. Ka sugjerime se në zonën e resë Oort ekziston një planet gjigant ende i panjohur që ndikon në orbitat e kometave. Ai tërheq blloqe akulli në vetvete, duke parandaluar kështu përplasjen e tyre të mundshme me Tokën, domethënë nuk vepron aspak si Ylli hipotetik i Vdekjes. Megjithatë, nuk ka asnjë provë për ekzistencën e planetit Tyche (d.m.th., motra e Nemesis).
Xhuxhët kafe janë objekte relativisht të reja për astronomët. Mbeten ende shumë informacione rreth tyre për t'u marrë dhe analizuar. Tashmë supozohet sot se objekte të tilla mund të jenë shoqërues të shumë yjeve të njohur. Vështirësitë e kërkimit dhe zbulimit të këtij lloji xhuxhësh vendosin një shirit të ri të lartë për pajisjet shkencore dhe kuptimin teorik.
