Subdwarf - Subdwarf

Från Wikipedia, den fria encyklopedin

En dvärg , ibland betecknad med "sd", är en stjärna med ljusstyrka klass VI under Yerkes spektralklassificeringssystem . De definieras som stjärnor med ljusstyrka 1,5 till 2 magnituden lägre än för huvudsekvensstjärnor av samma spektraltyp . På ett Hertzsprung – Russell -diagram verkar underdvärgar ligga under huvudsekvensen .

Termen "dvärg" myntades av Gerard Kuiper 1939 för att hänvisa till en serie stjärnor med avvikande spektra som tidigare var märkta som "mellanliggande vita dvärgar ".

Coola dvärgar

Som vanliga huvud-sekvens stjärnor, kyla subdwarfs (av spektrala typer G till M) producerar sin energi från väte fusion . Förklaringen av deras underluminositet ligger i deras låga metallicitet : dessa stjärnor är anrikade i element som är tyngre än helium . Den lägre metalliciteten minskar opaciteten hos deras yttre lager och minskar strålningstrycket , vilket resulterar i en mindre, varmare stjärna för en given massa. Denna lägre opacitet gör det också möjligt för dem att avge en högre andel ultraviolett ljus för samma spektraltyp i förhållande till en Population I -stjärna, en egenskap som kallas ultraviolett överskott . Vanligtvis medlemmar i Vintergatans gloria , de har ofta höga rymdhastigheter i förhållande till solen . Coola dvärgar av spektraltyp L och T finns, till exempel ULAS J131610.28+075553.0 med en spektraltyp av sdT6.5.

Underklasser av coola dvärgar är följande:

Dvärgar av typ L, T och Y

Undervärgarnas låga metallicitet är kopplad till deras ålderdom. Det tidiga universum hade ett lågt innehåll av element som var tyngre än helium och bildade stjärnor och bruna dvärgar med lägre metallicitet. Endast senare supernovor , planetariska nebulosor och neutronstjärnans sammanslagningar berikade universum med tyngre element. De gamla dvärgarna hör därför ofta till de äldre strukturerna i vårt Vintergatan, främst den tjocka skivan och den galaktiska glorin . Föremål i den tjocka skivan eller glorian har en hög rymdhastighet jämfört med solen , som tillhör den yngre tunna skivan . En hög korrekt rörelse kan användas för att upptäcka dvärgar. Dessutom har dvärgarna spektrala funktioner som gör dem annorlunda än dvärgar med solmetallicitet. Alla dvärgar delar undertryckandet av det nära-infraröda spektrumet, främst H-bandet och K-bandet. Den låga metalliciteten ökar kollisionsinducerad absorption av väte , vilket orsakar detta undertryckta nära-infraröda spektrum. Detta ses som blå infraröda färger jämfört med bruna dvärgar med solmetallicitet. Den låga metalliciteten förändrar också andra absorptionsegenskaper, såsom djupare CaH- och TiO- band vid 0,7 μm i L-dvärgar, ett svagare VO- band vid 0,8 μm i tidiga L-subdwarfs och starkare FeH- band vid 0,99 μm för mitten till sent L- dvärgar. 2MASS J0532+8246 upptäcktes 2003 som den första dvärgen av L-typ, som senare omklassificerades som en extrem dvärg. Sub-dvärgarna av L-typ har subtyper som liknar sub-dvärgar av M-typ: Undertyperna subdwarf (sd), extreme subdwarfs (esd) och ultra subdwarfs (usd), som definieras av deras minskande metallicitet, jämfört med solmetallicitet, som definieras som . Subdwarfs har , extrema subdwarfs har och ultra subdwarfs har . För sub-dvärgar av T-typ är endast ett litet urval av dvärgar och extrema dvärgar kända.

2MASSI J0937347+293142 är det första föremålet som upptäcktes 2002 som en Tvärgkandidat av T-typ och 2006 bekräftades att den hade låg metallicitet. De två första extrema dvärgarna av typ T upptäcktes 2020 av forskare och volontärer i projektet Backyard Worlds . De första extrema dvärgarna av typ T är WISEA 0414−5854 och WISEA 1810−1010 . Dvärgar av typ T och Y har mindre metan i sin atmosfär, på grund av den lägre koncentrationen av kol i dessa dvärgar. Detta leder till en blåare W1-W2 ( WISE ) eller ch1-ch2 ( Spitzer ) färg, jämfört med objekt med liknande temperatur, men med solmetallicitet. Färgen på T-typer som ett enda klassningskriterium kan vara vilseledande. Den närmaste direktavbildade exoplaneten, COCONUTS-2b , klassificerades först som en dvärg av typ T på grund av dess färg, men visade inte en hög tangentiell hastighet. Först 2021 identifierades den som en exoplanet.

Den första dvärgkandidaten av Y-typ upptäcktes 2021, den bruna dvärgen WISE 1534–1043 , som visar en måttlig röd Spitzer-rymdteleskopfärg (ch1-ch2 = 0,925 ± 0,039 mag). Den mycket röda färgen mellan J och ch2 (J-ch2> 8,03 mag) och den absoluta ljusstyrkan skulle föreslå en mycket rödare ch1-ch2-färg på cirka 2,4 till 3 mag. På grund av avtalet med nya dvärgmodeller, tillsammans med den höga tangentiella hastigheten på 200 km/s, Kirkpatrick et al. hävdar att den mest troliga förklaringen är en kall, mycket lågmetallbrun dvärg, kanske den första dvärgen av typ Y.

Heta dvärgar

Heta dvärgar, av spektraltyperna O och B, även kallade "extrema horisontella grenstjärnor " är en helt annan klass av objekt än coola dvärgar. Dessa stjärnor representerar ett sent skede i utvecklingen av vissa stjärnor, orsakade när en röd jätte stjärna tappar sina yttre väteskikt innan kärnan börjar smälta helium . Anledningarna till att denna för tidiga massförlust inträffar är oklara, men interaktionen mellan stjärnor i ett binärt stjärnsystem tros vara en av huvudmekanismerna. Enstaka dvärgar kan vara resultatet av en sammanslagning av två vita dvärgar eller gravitationspåverkan från substellära följeslagare. Sub-dvärgar av B-typ, som är mer lysande än vita dvärgar, är en betydande komponent i den heta stjärnpopulationen i gamla stjärnsystem, till exempel klotkluster och elliptiska galaxer .

Heavy metal subdwarfs

Heavy metal subdwarfs är en typ av het subdwarf stjärna med höga koncentrationer av tungmetaller . Metallerna som upptäcks inkluderar germanium , strontium , yttrium , zirkonium och bly . Kända tungmetallundvärgar inkluderar HE 2359-2844 , LS IV-14 116 och HE 1256-2738 .

Exempel på dvärgar

Referenser