რა კრიტერიუმებს უნდა აკმაყოფილებდეს ვარსკვლავი? ცრუ და ნამდვილ ვარსკვლავებს შორის ზღვარი დადგენილია

საინტერესოა, როგორ განარჩევთ ნამდვილ ვარსკვლავს სამყაროს სხვა ვარსკვლავური წარმონაქმნებისგან? მონაცემების შეგროვების ათწლიანი პროცესის შემდეგ, ასტრონომი ტრენტ დიუპი ფიქრობს, რომ მას ბოლოსდაბოლოს აქვს პასუხი.  

იქიდან გამომდინარე, რომ გიგანტურ პლანეტებსა და ციცქნა ვარსკვლავებს შორის დიაპაზონში საკმაოდ ბევრი სხვა ობიექტია, მეცნიერებს ამ კითხვაზე პასუხის მარტივად გაცემა უჭირდათ. თუმცა, დიუპიმ ყველაფერი მასამდე დაიყვანა. 

„მასა ვარსკვლავების ერთადერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია, რადგან ის განაგებს მათ მთლიან სიცოცხლეს“, — განმარტა ოსტინის ტეხასის უნივერსიტეტის ასტრონომმა ტრენტ დიუპიმ ამერიკის ასტრონომიული საზოგადოების საზაფხულო შეხვედრაზე.  

დედამიწელებს საკმაოდ გაგვიმართლა, რადგან ჩვენი მზე მოთავსებულია ვარსკვლავურ სასიცოცხლო ზონაში, აქვს საკმარისი მასა, რათა საკუთარ ბირთვში მილიარდობით წლის მანძილზე შეინარჩუნოს ბირთვული სინთეზი; ამ ყველაფერმა კი განაპირობა სიცოცხლის წარმოშობა და განვითარება ჩვენს პლანეტაზე. 

თუმცა, გალაქტიკაში ყველაფერი ასე ლამაზი და სტაბილური როდია. უფრო მასიური ვარსკვლავები თავიანთ ბირთვულ საწვავს მალე ამოწურავენ, კვდებიან ახალგაზრდები და სუპერნოვას სახით უმძლავრესად ფეთქდებიან. 

გაცილებით დაბალმასიური ვარსკვლავები, მაგალითად ყავისფერი ჯუჯები, ერთგვარი ცრუ ვარსკვლავებია, რომლებსაც უფრო მეტი მასა აქვთ, ვიდრე პლანეტებს, მაგრამ არც იმდენი, რომ სრულფასოვან ვარსკვლავებად იქცნენ. 

არშემდგარ ვარსკვლავებად წოდებული ეს ობიექტები სამყაროში ყველგანაა, მაგრამ უკიდურესად დაბალი სიკაშკაშის გამო, ისინი საკმაოდ რთულად შესასწავლია. 

ამ ამოუცნობ ობიექტთა არსებობა პირველად 50 წლის წინ იწინასწარმეტყველეს და დღეისათვის, მათ ერთგვარი ხიდი გადეს ვარსკვლავებსა და პლანეტებს შორის არსებულ ნაპრალზე. თუმცა, მათი დეტალურად შესწავლა ასტრონომებმა არც თუ ისე დიდი ხნის წინ დაიწყეს. 

„როდესაც ღამით ცაში ვიხედებით და მოციმციმე ვარსკვლავებს ვუცქერთ, ჩვენ ამბის მხოლოდ გარკვეულ ნაწილს ვხედავთ“, — განმარტავს დიუპი. 

„შესაძლოა ობიექტს ყველა საჭირო ინგრედიენტი ჰქონდეს, მაგრამ არ იყოს ვარსკვლავი; იმის განსაზღვრა, თუ რატომ სრულდება ეს პროცესი ზოგჯერ კრახით, საკმაოდ მნიშვნელოვანია, რათა გავიგოთ, თუ როდის გვირგვინდება ეს პროცესი წარმატებით“. 

მზე და მისი მსგავსი სხვა ვარსკვლავები ანათებენ იმ ბირთვულ რეაქციათა წყალობით, რომლებიც მათ ცენტრში არსებულ წყალბადს გამუდმებით გარდაქმნის ჰელიუმად. 

იგივე რეაქციები განსაზღვრავს ვარსკვლავთა სიკაშკაშის მაჩვენებელს — რაც უფრო ცხელია ბირთვი და რეაქციები ინტენსიური, მით უფრო  კაშკაშაა ვარსკვლავი. გაცილებით დაბალმასიურ ვარსკვლავებს უფრო ცივი ბირთვები აქვთ, რეაქციებიც უფრო ნელა მიდის და შედეგად, დაბალია მათი სიკაშკაშეც.  

არ დაგაბნიოთ სახელმა — ყავისფერი ჯუჯები სინამდვილეში ყოველთვის სულაც არაა ყავისფერი. დაბადებისას, ეს ცრუ ვარსკვლავები წითელია,  შემდეგ კი თანდათანობით შავდებიან და ცოცხლობენ ტრილინობით წელიწადს. 

ამის მიზეზი ისაა, რომ მიუხედავად დიდ პლანეტებზე მეტი მასისა, ყავისფერ ჯუჯებს მაინც იმდენად დაბალი მასა აქვთ, რომ მათ ცენტრში ბირთვული რეაქციების დაწყება შეუძლებელია. 

1960-იან წლებში, ასტრონომები ვარაუდობდნენ, რომ ბირთვული სინთეზისთვის მასის ლიმიტი უნდა ყოფილიყო. 

ამ ლიმიტს დაბლა, არ არის საკმარისი ენერგია, რათა გამუდმებით გამოსხივდეს კოსმოსში. ამ ლიმიტზე დაბალმასიანი ობიექტები უბრალოდ, სამუდამოდ ცივები იქნებიან“, — განმარტა დიუპიმ.  

ვარსკვლავთა ევოლუციის წინა კვლევების შედეგად არსებობდა ვარაუდი, რომ საზღვარი წითელ ჯუჯებსა (ყველაზე პატარა ვარსკვლავი) და ყავისფერ ჯუჯებს შორის დაახლოებით 75 იუპიტერის მასა იყო (ან მზის 7-8 %). თუმცა, გაზომვების გზით ეს აქამდე პირდაპირ არასოდეს დადასტურებულა. 

დიუპიმ და ჰავაის უნივერსიტეტის მკვლევარმა მაიკლ ლიუმ 10 წელი შეალიეს ბინარულ ყავისფერ ჯუჯათა 31 წყვილის შესწავლას. პროცესში მათ გამოიყენეს უმძლავრესი ტელესკოპები — კეკის ობსერვატორია და ჰავაიზე განთავსებული კანადა-საფრანგეთის ერთობლივი ტელესკოპი, ასევე გარკვეული მონაცემები ჰაბლისგან. 

გამოსახულებათა ათწლეულობით შესწავლის შემდეგ, დიუპიმ და ლიუმ ყავისფერი ჯუჯების მასის პირველი ფართო კვლევა დადეს. 

დიუპის განცხადებით, ობიექტს უნდა ჰქონდეს 70 იუპიტერის მასა, რათა ბირთვული სინთეზი დაიწყოს და ვარსკვლავად იქცეს. ეს მაჩვენებელი ადრე ნავარაუდევზე ოდნავ დაბალია. 

წყვილმა ასევე განსაზღვრა, რომ ასევე არსებობს ტემპერატურული ლიმიტი - ნებისმიერი ობიექტი, რომლის ტემპერატურაც 1315 გრადუს ცელსიუსზე დაბალია, ყავისფერ ჯუჯად კლასიფიცირდება. 

კვლევა მნიშვნელოვნად დაეხმარება ასტრონომებს, რათა უკეთესად გაიგონ ის პირობები, რომლებშიც ვარსკვლავები იბადებიან და ვითარდებიან — ან სულაც, პროცესში კრახს განიცდიან და ყავისფერ ჯუჯებად ყალიბდებიან. 

გარა ამისა, კვლევა მნიშვნელოვანია პლანეტათა ფორმაციის უკეთ შესწავლის თვალსაზრისითაც, რადგან ვარსკვლავის ფორმაციის წარმატება თუ კრახი პირდაპირაა დაკავშირებული პოტენციურ ვარსკვლავურ სისტემასთან, რომელიც შესაძლოა მის გარშემო წარმოიქმნას. 

კვლევა The Astrophysical Journal Supplement-ში გამოქვეყნდება, მანამდე კი ხელმისაწვდომია arxiv.org-ზე. 

მომზადებულია mcdonaldobservatory.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით