Субзвездные субкарлики

[olegtitov]

Меня заинтересовали объекты, обозначенные в сабже. Конкретнее, с массой, примерно, в 10 масс Юпитера. Не могу найти в литературе внятного изложения, какую звездную величину эти звери могут иметь в оптике (если их вообще уместно наблюдать в оптике). В частности, интересно, не мог ли такой объект, будучи неподалеку от Солнечной системы, скажем, на расстоянии 300-1000 ае остаться незамеченным. Например, если он проецируется на богатую звездами и пылью область Млечного Пути. Если кто-то занимается этим вопросом, подскажите, плиз.

[Дмитрий Вибе]

Поскольку со временем коричневые карлики остывают, они могут иметь в оптике любую величину (в смысле падения яркости). Так что не увидеть его -- легко. Другое дело, что на таком расстоянии от Солнца он должен был бы гравитационно проявиться. Облако Оорта возмутить, например.

Глянь в ARAA обзоры D.J. Stevenson "The search for brown dwarfs" (1991) и J.D. Kirkpatrick "New spectral types L and T" (2005).

[Дмитрий Вибе]

Исчо:

http://adsabs.harvard.edu/abs/2000ApJ...542..464C
http://adsabs.harvard.edu/abs/2002A%26A...382..563B

[Dayan]

Объект массой в 10 юпитеров - это еще планета. Только при массе больше 13 масс юпитера, объект называется коричневым карликом, и в его недрах, какое-то время после образования, идут реакции с участием изотопа водорода - дейтерия (или трития - точно не помню). Начиная с массы в 13 юпитеров и ниже, в недрах объекта недостаточно давления и температуры для каких бы то ни было термоядерных реакций.

[Дмитрий Вибе]

Это так, но лично мне такое деление кажется искусственным...

[Dayan]

Это так, но лично мне такое деление кажется искусственным...

Конечно искусственное, но это деление основано на физике природы объектов.
А так, и правда - какая разница между астероидом, планетой, КК, звездой, ЧД, галактикой и атомом - ну никакой разницы!!

[olegtitov]

Спасибо за ссылки...

Это так, но лично мне такое деление кажется искусственным...

Конечно искусственное, но это деление основано на физике природы объектов.
А так, и правда - какая разница между астероидом, планетой, КК, звездой, ЧД, галактикой и атомом - ну никакой разницы!!

Ну, наверно 10 и 13 масс - это типа для общего ориентира. Тут наверно, и плотность, и хим состав должны играть свою определенную роль.
Тем не менее, я надеюсь, что ЧД вблизи Солнечной системы не живет.

[Dayan]

Тем не менее, я надеюсь, что ЧД вблизи Солнечной системы не живет.

Да, ЧД обнаружить сложнее, если она одиночная.
Вот еще ссылки (на русском):
http://ru.wikipedia.org/wiki/Коричневый_карлик, http://astronet.ru/db/msg/1168158

[Дмитрий Вибе]

Конечно искусственное, но это деление основано на физике природы объектов.

Мне более естественным казалось бы такое деление:

1) Планета-гигант -- это объект, образующийся в околозвездном диске в результате аккреции на затравочное ядро и (или) возникновения гравитационной неустойчивости.

2) Коричневый карлик -- это объект, образующийся в результате возникновения гравитационной неустойчивости в молекулярном облаке, масса которого недостаточно велика для термоядерного горения водорода.

Иначе получается, что мы как бы разницу между бегемотом и носорогом выявляем по массе...

[olegtitov]

Конечно искусственное, но это деление основано на физике природы объектов.

Мне более естественным казалось бы такое деление:

1) Планета-гигант -- это объект, образующийся в околозвездном диске в результате аккреции на затравочное ядро и (или) возникновения гравитационной неустойчивости.

2) Коричневый карлик -- это объект, образующийся в результате возникновения гравитационной неустойчивости в молекулярном облаке, масса которого недостаточно велика для термоядерного горения водорода.

Иначе получается, что мы как бы разницу между бегемотом и носорогом выявляем по массе...

Предположим, мы "засекли" такой вот объект спорной массы "неподалеку" от Солнца. Как определить, образовался он в околозвездном диске или молекулярном облаке? По спектру?

[Dayan]

Мне более естественным казалось бы такое деление...
Иначе получается, что мы как бы разницу между бегемотом и носорогом выявляем по массе...

Но ведь именно масса объекта определяет его физические характеристики и особенности. А так ведь могут быть различные варианты возникновения и эволюции этих объектов. Например, планета с массой скажем в земную, свободно вращающаяся вокруг центра галактики, все равно останется планетой; коричневый карлик, у которого есть своя планетная система, оттого не станет звездой; а коричневый карлик, обращающийся как планета вокруг звезды, не станет планетой.

[Дмитрий Вибе]

Предположим, мы "засекли" такой вот объект спорной массы "неподалеку" от Солнца. Как определить, образовался он в околозвездном диске или молекулярном облаке? По спектру?

Когда узнаю ответ, сначала в Nature напишу, потом уж сюда

Но ведь именно масса объекта определяет его физические характеристики и особенности.

Не спорю. А массу объекта определяет процесс, в результате которого он образовался. В моем варианте я всего лишь предлагаю начать классификацию на один шаг раньше.

А так ведь могут быть различные варианты возникновения и эволюции этих объектов. Например, планета с массой скажем в земную, свободно вращающаяся вокруг центра галактики, все равно останется планетой; коричневый карлик, у которого есть своя планетная система, оттого не станет звездой; а коричневый карлик, обращающийся как планета вокруг звезды, не станет планетой.

Я и с этим тоже не спорю. Я всего лишь хочу обратить внимание на то, что подлинное различие заключается в генезисе, а не в массе. А так мы сказали про 13 масс Солнца и успокоились, типа, мы все на разные полки разложили, больше ничего делать не надо.

[Dayan]

Я и с этим тоже не спорю. Я всего лишь хочу обратить внимание на то, что подлинное различие заключается в генезисе, а не в массе. А так мы сказали про 13 масс Солнца и успокоились, типа, мы все на разные полки разложили, больше ничего делать не надо.

Небольшая опечатка: 13 масс Юпитера, не Солнца.
Ну а насчет классификации мы имеем пока только уже давно сформировавшиеся объекты. Процессы их образования сейчас исследуются, но не знаю, правильны ли нынешние теории. Мне кажется, что возможно образование однотипных объектов при различных условиях и механизмах.

[Дмитрий Вибе]

Небольшая опечатка: 13 масс Юпитера, не Солнца.

Очепятка, спасибо!

Мне кажется, что возможно образование однотипных объектов при различных условиях и механизмах.

Конечно. Я бы, например, не рискнул ответить на такой вопрос: полностью ли невозможно образование в околозвездном диске объекта с массой более 0.1 массы Солнца?

[olegtitov]

Не спорю. А массу объекта определяет процесс, в результате которого он образовался. В моем варианте я всего лишь предлагаю начать классификацию на один шаг раньше.

Я терминологию не оспариваю. У меня старая проблема с интерпретацией результата - как будто барицентр Солнечной системы испытывает ускорение в конкретном направлении.
Помимо космлогии, одна из возможных интерпретаций - наличие такого вот объекта, скажем массой Юпитера на 100 ае, либо 10 масс Юпитера на 300 ае и т.д. Направление получается достаточно далеко от плоскости эклиптики, но вблизи плоскости Галактики. Поэтому и пытаюсь понять, мог такой объект (все-таки должен быть сравнительно яркий) быть пропущен и в эклиптикальных обзорах, и в больших обзорах всего неба, типа 2MASS.

[Timur]

Для начала надо понять, какой визуальный и инфракрасный блеск может иметь подобное тело. Тело с визуальным блеском до 22 величины, примерно, не могло быть пропущено, даже при медленном движении.

[olegtitov]

Для начала надо понять, какой визуальный и инфракрасный блеск может иметь подобное тело. Тело с визуальным блеском до 22 величины, примерно, не могло быть пропущено, даже при медленном движении.

Я хотел сказать, что даже если объект и попал в обзор 2MASS, то на слабую звездочку какой-нибудь 18й величины без особых отличий от других звезд поля могли просто не обратить внимания.

[Pilgrim]

Я тут прикинул.. если нигде не ошибся, то Юпитер, находись он на 300 а.е. был бы 15-й визуальной звёздной величины.
Тело в 10 раз тяжелее, при той же средней плотности было бы в 2.15 раза больше, и имело бы в 4.64 раза бОльший телесный угол ("видимую угловую площадь"). При том же альбедо, что и у Юпитера, это прибавило бы ещё 1.6м, и блеск составил бы 13.3 зв. вел.

Конечно тут два жирных допущения. Однако, чтобы опустить блеск даже до 18^m, нужно чтобы эти допущения "совпали не в нашу пользу" почти в 100 раз.  И наложились на шанс "пропуска" движущегося объекта 18-й величины.

ИМХУ, очень маловероятно это всё. 

[olegtitov]

Я тут прикинул.. если нигде не ошибся, то Юпитер, находись он на 300 а.е. был бы 15-й визуальной звёздной величины.
Тело в 10 раз тяжелее, при той же средней плотности было бы в 2.15 раза больше, и имело бы в 4.64 раза бОльший телесный угол ("видимую угловую площадь"). При том же альбедо, что и у Юпитера, это прибавило бы ещё 1.6м, и блеск составил бы 13.3 зв. вел.

Конечно тут два жирных допущения. Однако, чтобы опустить блеск даже до 18^m, нужно чтобы эти допущения "совпали не в нашу пользу" почти в 100 раз.  И наложились на шанс "пропуска" движущегося объекта 18-й величины.

ИМХУ, очень маловероятно это всё. 

Я исходил из того, что если Юпитер отнести на расстояние от Солнца в 100 раз дальше, то его освещенность Солнцем упадет в 10000 раз, и соответственно и отраженный свет, воспринимаемый, с Земли упадет в 10000 раз, то есть, вкупе на 8 порядков. А 8 порядков - это 20 звездных величин. То есть, взяв видимую яркость реального Юпитера -2m, имеем
-2+20=18m. Если я не тоже ошибся.
Это при условии, что и альбедо такое же.

Что касается движения объекта, то, насколько я знаю, все обзоры получаются по одиночному измерению, так что движение обнаружить не могут в принципе.

Кстати, нашел старое, но еще интересное обсуждение проблемы.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,10278.0.html

[Pilgrim]

Верно, зависимость четвёртой степени.
Только я брал 300 а.е., то есть в ~58 раз дальше, а не в 100