Пустыня коричневых карликов (Hrvmdux tkjncuyfd] tgjlntkf)

Перейти к навигации Перейти к поиску
Коричневый карлик OGLE-2015-BLG-1319, открытый в 2016 году, возможно находится в области пустыни коричневых карликов.

Пустыня коричневых карликов — теоретически существующий диапазон орбит вокруг звезды, в котором не могут существовать коричневые карлики как компактные объекты[1]. Обычно простирается до 5 а.е. для звезды солнечной массы. Отсутствие коричневых карликов на близких к звезде орбитах впервые было обнаружено в 1998—2000 годах, когда количество открытых экзопланет стало позволять применение методов статистики. Учёные открыли, что число коричневых карликов на расстояниях менее 5 а.е. от центральной звезды резко падает, но при этом открыто довольно много коричневых карликов вдали от центральной звезды[2]. Последующие исследования показали, что коричневые карлики с радиусами орбиты 3–5 а.е. наблюдаются менее чем у 1% звёзд с массой типа солнечной[3][4]. Среди коричневых карликов, обнаруженных в так называемой пустыне, большинство находится в кратных звёздных системах, что даёт возможность предположить существенность наличия второго или более компонента для возникновения объектов в пустыне коричневых карликов[5].

Одна из многих возможных причин существования пустыни коричневых карликов связана с миграцией планет и коричневых карликов. Если бы коричневый карлик сформировался менее чем в 5 а.е. от центральной звезды, то он с большой вероятностью сместился бы в сторону звезды и в конечном итоге упал на звезду. При этом точный сценарий миграции в протопланетном диске в настоящее время не исследован и остается неизвестным. С равной вероятностью коричневые карлики — компаньоны звёзд спектральных классов FGK — не испытывают значительной миграции после формирования, или же, в зависимости от парадигмы формирования коричневых карликов, аккреция на ядро приводит к меньшей вероятности формирования массивных коричневых карликов, поскольку темп аккреции газа на массивные формирующиеся объекты снижается вследствие образования пустого кольца в протопланетном диске. Ограничение на время жизни диска накладывает ограничение на диапазон массы, что даёт верхнюю оценку массы в 10 масс Юпитера[6]. Этот эффект может быть несколько смягчен за счет того, что объекты с массой 3—5 масс Юпитера и выше могут усиливать возмущения эксцентриситета в диске, что позволит протекать аккреции значимого количества массы даже при наличии пробела в диске[7]. Объекты на значительных расстояниях от центральной звезды (радиус орбиты более 80 а.е.), где диск подвержен гравитационным неустойчивостям, могут достигать массы, достаточной для преодоления порога «планета — коричневый карлик»[8]. Однако, для таких объектов маловероятна миграция во внутренние части диска вследствие длительной миграции II типа для массивных звёзд в области масс коричневых карликов[9].

Примечания

[править | править код]
  1. Hubert Klahr and Wolfgang Brandner. Planet Formation: Theory, Observations, and Experiments. — Cambridge University Press, 2006. — ISBN 0-521-86015-6. Архивная копия от 15 августа 2021 на Wayback Machine
  2. Marcy, Geoffrey W.; Butler, R. Paul (February 2000), "Planets Orbiting Other Suns", The Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 112 (768): 137—140, Bibcode:2000PASP..112..137M, doi:10.1086/316516
  3. Kraus, Adam L.; et al. (May 2008), "Mapping the Shores of the Brown Dwarf Desert. I. Upper Scorpius", The Astrophysical Journal, 679 (1): 762—782, arXiv:0801.2387, Bibcode:2008ApJ...679..762K, doi:10.1086/587435
  4. Grether, Daniel; Lineweaver, Charles H. (1 April 2006). "How Dry is the Brown Dwarf Desert? Quantifying the Relative Number of Planets, Brown Dwarfs, and Stellar Companions around Nearby Sun-like Stars". The Astrophysical Journal (англ.). 640 (2): 1051. doi:10.1086/500161. ISSN 0004-637X. Архивировано 15 августа 2021. Дата обращения: 15 августа 2021.
  5. Fontanive, C.; Rice, K.; Bonavita, M.; Lopez, E.; Mužić, K.; Biller, B. (2019-06-01). "A high binary fraction for the most massive close-in giant planets and brown dwarf desert members". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (англ.). 485 (4): 4967—4996. arXiv:1903.02332. doi:10.1093/mnras/stz671. ISSN 0035-8711. Архивировано 15 августа 2021. Дата обращения: 15 августа 2021.{{cite journal}}: Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  6. Lubow, S. H.; Seibert, M.; Artymowicz, P. (1999). "Disk Accretion onto High‐Mass Planets". The Astrophysical Journal. 526 (2): 1001—1012. arXiv:astro-ph/9910404. Bibcode:1999ApJ...526.1001L. doi:10.1086/308045.
  7. Kley, W.; Dirksen, G. (2006). "Disk eccentricity and embedded planets". Astronomy and Astrophysics. 447 (1): 369—377. arXiv:astro-ph/0510393. Bibcode:2006A&A...447..369K. doi:10.1051/0004-6361:20053914.
  8. authors, edited by S. Seager ; with the assistance of Renée Dotson ; with 34 collaborating. Exoplanets. — Tucson : University of Arizona Press, 2010. — ISBN 978-0-8165-2945-2.
  9. Udry, Stéphane; Santos, Nuno C. (2007). "Statistical Properties of Exoplanets". Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 45 (1): 397—439. arXiv:astro-ph/0306049. Bibcode:2007ARA&A..45..397U. doi:10.1146/annurev.astro.45.051806.110529.