Sind Braune und Halbbraune Zwerge heimlich häufiger als Sterne?

Ich habe kürzlich gehört , dass Rote Zwerge die häufigste Art von Sternen sind und dass Rote Zwerge mit geringer Masse die häufigste Art von Roten Zwergen sind. Dies scheint einen allgemeinen Trend zu implizieren, dass der Stern umso häufiger vorkommt, je geringer die Masse ist. Ich habe 2 Fragen.

  1. Ich weiß, dass Braune Zwerge und Subbraune Zwerge viel schwerer zu erkennen sind, weil sie nicht sehr hell sind. Ist es möglich, dass Braune Zwerge und Halbbraune Zwerge tatsächlich noch häufiger vorkommen als Rote Zwerge? Gibt es dazu Theorien oder Studien?

  2. Gibt es eine Untergrenze für die Masse eines Objekts, das im Zentrum eines Gas-/Staubnebelkollaps gebildet werden kann (im Gegensatz zur Bildung in einer protoplanetaren Scheibe)?

Was meinst du mit "Sub-Braunen Zwergen"?
Heimlich häufiger?
Werden subbraune Zwerge nicht „Planeten“ genannt?
Subbraune Zwerge, auch Braune Zwerge mit planetarischer Masse genannt, entstehen wie Sterne durch den Zusammenbruch einer Gaswolke, im Gegensatz zu Planeten, die durch Akkretion in einer protoplanetaren Scheibe entstehen. en.wikipedia.org/wiki/Sub-brown_dwarf
Das Gravitationswellen-Observatorium LISA soll Licht in die Braune-Zwerge-Wüste/Gap arxiv.org/abs/1903.02049 und arxiv.org/abs/1910.05414 zum Beispiel bringen
@RBarryYoung, Unterbraune Zwerge sind eine Untergruppe von Planeten. Nur Planeten, die auf die gleiche Weise wie Sterne und Braune Zwerge gebildet werden, können als subbraune Zwerge bezeichnet werden. Jeder Planet, der in einer protoplanetaren Scheibe gebildet wird, kann nicht als subbrauner Zwerg bezeichnet werden.

Antworten (3)

Die Antwort auf Ihre erste Frage ist (jetzt) ​​ziemlich einfach: Nein, Braune Zwerge sind nicht häufiger als Rote Zwerge. Eine grobe Annäherung ist, dass Sterne (die in der Tat meistens Rote Zwerge sind) Braunen Zwergen 4 oder 5 zu 1 überlegen sind; siehe beispielsweise den Übersichtsartikel von Chabrier et al. (2014) . Dies wird durch umfangreiche Untersuchungen unterstützt, die in den 2000er und 2010er Jahren durchgeführt wurden, einschließlich Beobachtungen mit dem WISE-Teleskop; diese sind empfindlich genug, um ganz schwache Braune Zwerge aufzudecken.

Empirisch deuten Versuche, Sterne und Braune Zwerge in lokalen Volumina zu zählen, stark darauf hin, dass es mehr Sterne als Braune Zwerge gibt. Reyle et al. (2021) kombinieren Gaia- Beobachtungen (empfindlich gegenüber Wasserstoff-brennenden Sternen und den massereicheren Braunen Zwergen) mit Literaturbeobachtungen von Braunen Zwergen unter Verwendung von IR-Teleskopen ( Spitzer , WISE), um eine Zählung verschiedener Objekte innerhalb von 10 pc (33 Lichtjahre) von der Sonne durchzuführen. Sie finden insgesamt 355 (wasserstoffbrennende) Sterne – darunter 276 M-Zwerge –, 20 weiße Zwerge (früher wasserstoffbrennend) und 85 braune Zwerge (plus 3 weitere Kandidaten). Sie stellen fest, dass es wahrscheinlich noch mehr Braune Zwerge gibt, die darauf warten, identifiziert zu werden, obwohl diese am Ende mit sehr geringer Masse (und damit geringer Leuchtkraft) liegen müssten. Man kann immer noch argumentieren, dass die Anzahl der Sterne in unserem lokalen Volumen den Braunen Zwergen um etwa drei oder vier zu eins überlegen ist.

Es stimmt, dass Sterne mit geringerer Masse häufiger vorkommen als Sterne mit höherer Masse. Bei geringeren Massen wird dieser Trend jedoch schwächer. Die folgende Abbildung (aus dem Wikipedia-Artikel über die Anfangsmassenfunktion (IMF) von Sternen , die angibt, wie viele Sterne einer bestimmten Masse als Funktion der Masse geboren werden) zeigt mehrere verschiedene Versionen der IMF. Die besten Strommessungen sind entweder in den Kurven „Kroupa01“ oder „Chabrier03“ kodiert, die alle zeigen, dass die Kurven bei sehr geringen Massen abflachen – oder sogar umkehren. Das bedeutet, wenn Sie alle Braunen Zwerge und alle Sterne zusammenzählen, erhalten Sie am Ende mehr Sterne als Braune Zwerge.

Bearbeitet, um hinzuzufügen: Empirische Zählungen von Sternen und Braunen Zwergen im lokalen Band.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ihr erstes Zitat, dass rote Zwerge 4-zu-1 die braunen überwiegen, verwendet einen IWF, der in Ihrem Diagramm nicht gezeigt wird. Der Chabrier 03, den Sie zeigen, hat die Spitzenmasse bei 8 % Sonne, während die 4-zu-1-Berechnung 25 % Sonne verwendet. Bei Verwendung von 8% Solar werden die Dinge so braun wie rot 4-zu-1 übertroffen. Das Verhältnis scheint höchst ungewiss zu sein.
@Xerxes Ich bin mir nicht sicher, wie Sie 4-zu-1-Braunzwerge zu M-Zwergen für den IWF von Chabrier03 bringen. Meine Integration schlägt 1-zu-1,4 vor. Auf jeden Fall habe ich meine Antwort mit einigen Anmerkungen zu beobachteten lokalen Zählungen aktualisiert, die tendenziell mit der 4-zu-1-Sterne-zu-Braunen-Zwerge-Schätzung übereinstimmen.
Es gibt Beobachtungen in offenen Haufen (eher als vorgeschlagene Massenfunktionen), die die Zahl von 4 Sternen zu 1 BD stützen.

Dies ist eine wichtige Frage zur anfänglichen Massenfunktion von Objekten in der Galaxie – und die endgültige Antwort wurde noch nicht gegeben, da sie Gegenstand der Forschung ist.

Dennoch scheinen Beobachtungsdaten (siehe zB die Massenfunktionen für verschiedene Haufen in diesem Vortrag ) und Simulationen in mehr oder weniger guter Übereinstimmung damit (zB hier oder hier ) darauf hinzudeuten, dass diese sogenannte Braune-Zwerg-Wüste real ist und so wir sprechen von grundlegend unterschiedlichen Entstehungsmechanismen zwischen Sternen und Planeten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass es solche Objekte nicht gibt, noch verstehen wir die Ursachen für diese Beobachtungsergebnisse vollständig. Eine Rolle könnte dabei spielen, dass es eine untere Grenze der Jeansmasse gibt(oder eher Dichte), die Sie nicht für einen einzelnen Stern / Braunen Zwerg durch Fluktuationen in einer kollabierenden Gaswolke aufgrund der Thermodynamik halten werden - die um die Masse des Braunen Zwergs herum zu sein scheint.

Erst kürzlich gab es Versuche, einige Braune Zwerge mit Hilfe der Transitdetektion besser in den Griff zu bekommen (siehe zB hier ), die es erlaubt, ihre Parameter viel besser als zuvor einzuschränken.

Und ich frage mich, ob Referenz 3 von einem bestimmten Mitglied dieser SE geschrieben wurde und ob er daher eine viel bessere Antwort schreiben könnte :)

Laut dem Wiki- Artikel über subbraune Zwerge ist das Objekt mit der geringsten Masse, das sich aus dem Kollaps einer Gaswolke bilden kann, etwa 1 Jupitermasse.

Originalquelle: Boss, Alan P.; Basri, Gibor; Kumar, Shiv S.; Liebert, James; Martin, Eduardo L.; Reipurth, Bo; Zinnecker, Hans (2003), "Nomenklatur: Braune Zwerge, Gasriesenplaneten und ?"

Wie kann das sein, wenn auch Neptun, Uranus und Saturn Gasriesen sind?
Das sind Planeten. Sie entstanden wahrscheinlich durch Akkretion in einer protoplanetaren Scheibe um die Sonne, nicht durch den Zusammenbruch einer Gaswolke.
@RonJohn, wenn es noch nicht gefragt wurde, könnte das eine gute neue Frage sein.
Bitte zitieren Sie Originalarbeiten, nicht Wikipedia, wenn möglich. Dies ist in diesem Fall eindeutig möglich.
Sind Braune und Halbbraune Zwerge heimlich häufiger als Sterne?
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