Ke spalování lithia dochází u hnědých trpaslíků hmotnějších než 52 Jupiterů

01. 12. 2021

Hnědý trpaslík Hvězdy

Teorie vývoje substelárních objektů předpokládá existenci jasné hranice mezi tzv. lithiovými hnědými trpaslíky a těmi ne-lithiovými. Nový výzkum tento předpoklad potvrzuje a odhaduje hodnotu této hranice na hmotnost kolem 52 Jupiterů (0,05 hmotnosti Slunce). V těžších trpaslících probíhá po jejich vzniku spalování lithia a dochází rychle k jeho vyčerpání.

Hnědý trpaslík

Image credit: Living future

Hnědý trpaslík je objekt příliš masivní na planetu a zároveň málo hmotný na hvězdu. Dosahuje zpravidla hmotnosti mezi 13 a 80 hmotnostmi planety Jupiter. Na rozdíl od hvězd v nich neprobíhá termojaderná reakce, ve které dochází ke slučování atomů vodíku a dalších prvků. 

U hmotnějších hnědých trpaslíků může nicméně docházet k fúzi deuteria, nebo spalování lithia. Ani jedna z těchto reakcí však není považována za jadernou fúzi, která je typická pro hvězdy.

Ve svém výzkumu vědci studovali blízké páry hnědých trpaslíků. Zaměřili se na dvě dvojice (DENIS J063001.4−184014AB a DENIS J225210.7−173013AB), z nichž u jedné lithium nedetekovali vůbec a u druhé ano. Nepřítomnost lithia pomohla určit horní hranici a přítomnost spodní hranici hmotnosti trpaslíka, který spaluje lithium. Své závěry potom porovnali s dalšími 7 hnědými trpaslíky pozorovanými dříve jinými astronomy.

U hmotnějších hnědých trpaslíků dochází díky spalování lithia k jeho rychlému vyčerpání. Astronomové proto u těchto objektů lithium zpravidla nepozorují. To se naopak často nachází u objektů lehčích než 52 hmotností Jupitera, protože u nich k jeho spalování nedochází. Tato hranice je podle nové studie nižší, než se původně předpokládalo.

Vzhledem k tomu, že někteří hnědí trpaslíci mohou být velmi staří, jejich lithium může pocházet ze samotného počátku vesmíru. Lithium je jediný prvek, který vznikl při velkém třesku společně s vodíkem a heliem.

	2MASS J2252-1730	55.1 ly
	DENIS J0630-1840	59.2 ly