Οι καφέ νάνοι είναι πιθανώς πολύ πιο συνηθισμένοι στον Γαλαξία από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως
Οι καφέ νάνοι είναι περίεργα πράγματα. Βρίσκονται στη μέση οδό μεταξύ πλανητών και αστεριών. Ένα αστέρι ορίζεται ως ένα αντικείμενο με αρκετή μάζα ώστε το ήλιο να συντηχθεί σε υδρογόνο στον πυρήνα του, ενώ ένας πλανήτης είναι πολύ μικρός για να συμβεί σύντηξη του πυρήνα. Φαίνεται μια απλή διάκριση μέχρι να μάθετε για τη σύντηξη. Οτιδήποτε με μάζα κάτω από περίπου 13 Δία είναι πολύ μικρό για να συμβεί σύντηξη, και επομένως είναι πλανήτης. Εάν η μάζα σας είναι περίπου 80 Δίας, τότε μπορείτε να συντήξετε ήλιο και επομένως να είστε αστέρι. Αλλά αν η μάζα σας είναι μεταξύ 13 και 80 Δία, τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα. Δεν μπορείτε να συντήξετε υδρογόνο για να λάμψετε έντονα, αλλά μπορείτε να συντήξετε το λίθιο σε άλλα στοιχεία. Αυτό είναι γνωστό ως καύση λιθίου. Δεν παρέχει πολλή ενέργεια, αλλά είναιτεχνικάπυρηνική σύντηξη.
Εξαιτίας αυτού του αποτελέσματος, οι καφέ νάνοι μπορεί να είναι δύσκολο να αναγνωριστεί. Οι μεγάλοι και νεαροί καφέ νάνοι μπορεί να είναι τόσο ζεστοί και φωτεινοί όσο ένα μικρό αστέρι, ενώ οι μεγαλύτεροι ή μικρότεροι καφέ νάνοι μοιάζουν με μεγάλους πλανήτες. Αυτό συμβαίνει επειδή, σε αντίθεση με τα αστέρια, οι καφέ νάνοι ψύχονται με την πάροδο του χρόνου. Συχνά είναι πιο φωτεινά σε υπέρυθρα μήκη κύματος, και έτσι συχνά αναγνωρίζονται από το υπέρυθρο φάσμα τους.
Η κατανομή των αστεριών κοντά στη Γη. Πίστωση: NASA, ESA και A. Feild (STScI)
Αλλά μια περίεργη πτυχή για τους καφέ νάνους είναι ότι φαίνεται να είναι πιο σπάνιοι από όσο θα έπρεπε. Όταν μετράτε τον αριθμό των αστεριών στο τοπικό σύμπαν, τα κίτρινα αστέρια όπως ο Ήλιος μας είναι πιο κοινά από τα γιγάντια αστέρια και τα κόκκινα αστέρια νάνοι είναι πολύ πιο κοινά από τα κίτρινα. Θα περίμενες τότε ότι οι καφέ νάνοι είναι πιο συνηθισμένοι από τους κόκκινους νάνους. Αλλά μέχρι στιγμής έχουμε βρει λιγότερους καφέ νάνους από ακόμη και κίτρινα αστέρια. Μέρος αυτού οφείλεται στο γεγονός ότι οι καφέ νάνοι είναι δροσεροί και αμυδροί, αλλά ακόμα και όταν το λάβουμε υπόψη θα πρέπει να δούμε περισσότερα από αυτά. Είναι γνωστό ως το πρόβλημα της ερήμου καφέ νάνου.
Αλλά μια τυχαία ανακάλυψη μπορεί να είναι η λύση σε αυτό το μυστήριο. Ανακαλύφθηκε από τον Ερευνητή Υπέρυθρων Ευρευμένου Πεδίου Ευρύ Πεδίου της NASA (NEOWISE) και ονομάστηκε «Το Ατύχημα». Είναι ένας καφέ νάνος που δεν εμφανίστηκε στις έρευνες του ουρανού αναζητώντας καφέ νάνους επειδή δεν μοιάζει με καφέ νάνο. Οι καφέ νάνοι μπορούν να αναγνωριστούν από τα υπέρυθρα φάσματα τους, αλλά κάθε φάσμα εξαρτάται από τη σύνθεση του καφέ νάνου καθώς και από τη θερμοκρασία του. Το φάσμα του The Accident είναι περίεργο επειδή είναι αμυδρό εκεί που θα περίμενε κανείς να είναι φωτεινό και φωτεινό όπου είναι συνήθως αμυδρό.
Το κινούμενο σημείο είναι ένας καφέ νάνος γνωστός ως Το ατύχημα. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/Dan Caselden
Το φάσμα του The Accident υποδηλώνει ότι περιέχει πολύ λίγο μεθάνιο και αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι είναι εξαιρετικά παλιό. Το μεθάνιο είναι ένα μόριο άνθρακα και υδρογόνου, και παρόλο που το υδρογόνο υπήρχε από την κοσμική αρχή, ο άνθρακας εμφανίστηκε μόνο μετά το θάνατο της πρώτης γενιάς αστεριών. Έτσι, το φάσμα υποδηλώνει ότι αυτός ο καφέ νάνος σχηματίστηκε κατά την περίοδο εκείνης της πρώτης γενιάς. Γνωρίζουμε ότι πιθανότατα υπάρχουν καφέ νάνοι πρώιμης γενιάς, αλλά καταλάβαμε ότι είναι σπάνιοι. Αλλά το Ατύχημα απέχει μόλις 50 έτη φωτός από εμάς, επομένως είτε ήταν ένα εξαιρετικά τυχερό εύρημα είτε αυτός ο τύπος καφέ νάνου είναι αρκετά κοινός. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει την έρημο του καφέ νάνου. Αμέτρητοι καφέ νάνοι είναι εκεί έξω, αλλά έχουν ασυνήθιστα φάσματα, οπότε τους έχουμε παραβλέψει.
Η ανακάλυψη ενός μόνο καφέ νάνου δεν αρκεί για να διευθετήσει το θέμα. Αλλά τώρα που ξέρουμε πώς μπορεί να μοιάζουν οι παλιοί καφέ νάνοι, μπορούμε να ψάξουμε για περισσότερα. Και αυτή τη φορά αυτό που θα βρούμε δεν θα είναι τυχαίο.
Αναφορά:Kirkpatrick, J. Davy, et al. ' Ο αινιγματικός καφέ νάνος WISEA J153429. 75-104303.3 (γνωστός και ως «Το ατύχημα»). 'The Astrophysical Journal Letters915.1 (2021): L6.