Substellar Obje (Substellar object)

Substellar obje

Kahverengi cüce Alt-kahverengi cüce Gezegen

Substar da denilen bir substellar (alt-stellar), kütlesi hidrojen füzyonunun sürdürülebileceği en küçük kütleden daha küçük olan astronomik bir objedir (yaklaşık 0.08 solar kütle). Bu tanım, kahverengi cüceleri ve EF Eridani B'ye benzer eski yıldızları kapsar; ayrıca oluşum mekanizmalarına ve bir birincil yıldızla ilişkili olup olmadıklarına bakılmaksızın gezegensel kütleli objeleri de içerebilir.

Bir substellar (alt-stellar) objenin Güneş'inkine benzer bir bileşime ve Jüpiter'in kütlesine (yaklaşık 10⁻³ solar kütle) sahip olduğu varsayılırsa, yarıçapı Jüpiter'inkiyle (yaklaşık 0,1 güneş yarıçapı), substellar objenin kütlesi ne olursa olsun karşılaştırılabilir olacaktır (kahverengi cüceler 75 Jüpiter kütlesinden daha azdır). Bunun nedeni, kütlenin üst sınırında (hidrojen yanma sınırının hemen altında) böyle bir substellar objenin merkezinin, 10³ g/cm³ yoğunlukta ve oldukça dejenere olmasıdır; bu dejenerasyon, Jüpiter'in kütlesine erişinceye kadar azalır. Yoğunluk azalması, yarıçapı yaklaşık olarak sabit tutarak kütle azalmasını dengeler.

Kahverengi cüceler gibi substellar objeler, hidrojen ve helyumu ergitmek için yeterli kütleye sahip değildir, bu nedenle yıldızların ömrünü sınırlayan olağan stellar evrime uğramazlar.

Hidrojen-ergitme sınırının hemen altında bir kütleye sahip bir substellar obje, merkezinde hidrojen füzyonunu geçici olarak yakabilir. Bu biraz enerji sağlayacak olsa da, objenin devam eden gravitasyonal daralmasının yenebilmesi için yeterli olmayacaktır. Aynı şekilde, kütlesi yaklaşık 0,013 solar kütlenin üzerinde olan bir obje döteryumu bir süre ergitebilse de, bu enerji yaklaşık 10⁶ ila 10⁸ yıl içinde tükenecektir. Bu kaynakların dışında, izole edilmiş bir substellar obje radyasyonu yalnızca onun graviyasyonal potansiyel enerji salımından gelir ve bu da onun yavaş yavaş soğumasına ve küçülmesine yolaçar.

Bir yıldızın yörüngesindeki bir substellar obje, yıldız tarafından sıcak tutulduğu için daha yavaş küçülür (büzülür) ve yıldızdan aldığı kadar enerji yaydığı bir denge durumuna doğru gelişir.

Substellar objeler, atmosferlerinde su buharı bulunduracak kadar soğuktur. İnfrared spektroskopi, bir yıldızın yörüngesinde olmasalar bile, gaz devi boyutlu substellar nesnelerdeki suyun ayırt edici rengini algılayabilir.

William Duncan MacMillan, 1918'de substellar objeleri yoğunluklarına ve faz durumlarına göre üç kategoriye sınıflandırılmasını önerdi: Katı, geçişli ve karanlık (non-stellar) gazlar. Katı objeler arasında Yer, daha küçük karasal gezegenler ve uydular; katı ve gaz arasındaki geçiş objeleri olarak Uranüs ve Neptün (ve daha sonra mini-Neptün ve Süper Yer gezegenler) sayılabilir. Satürn, Jüpiter ve büyük gaz dev gezegenler tamamen "gaz" halindeki objelerdir.

Soğuk substellar obje GJ 758 B'nin keşfi; (a) Subaru AO188 + HiCIAO, H bandı gözlemi açısal diferansiyel görüntüleme, (b) Birleşik SEEDS AO188 + HiCIAO, spektral diferansiyel görüntüleme

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Substellar_object
https://arxiv.org/pdf/1208.0830.pdf

5 Mart 2021

 

GERİ (yıldız)
GERİ (yıldızlarla ilgili makaleler)