Woher wissen wir, dass 2MASS J0523-1403 ein Roter Zwerg ist?

Ich las über Rote Zwerge und stolperte über diesen Artikel über den am wenigsten massiven Roten Zwerg und bemerkte mehrere Besonderheiten:

  • Der Spektraltyp ist L2.5
  • Die Leuchtkraftklasse ist V
  • Die Masse beträgt 67,54 ± 12,79 Jupitermassen oder 0,0644 ± 0,0122 Sonnenmassen.

Der erste Aufzählungspunkt besagt, dass der Spektraltyp L ist, eine Klasse der Braunen Zwerge. Sicher, einige Rote Zwerge haben den Spektraltyp L0-L2, aber L2,5 scheint ein bisschen zu viel zu sein. Außerdem ist die Leuchtkraftklasse V (Hauptreihenzwerg), nicht VI oder SD (Unterzwerg). Die Masse liegt auch weit unter der Roten-Zwerg-Grenze (~85 Jupitermassen). Selbst wenn die Unsicherheit maximal wäre, würde die Masse um etwa 3 Jupitermassen unterschritten werden.

Wie können wir also feststellen/beweisen, dass ein potenzieller roter/brauner Zwerg wirklich ein roter oder brauner Zwerg ist? Hat sich dieses 2MASS-Objekt auch als das eine oder andere erwiesen?

Können wir nicht irgendwie feststellen, ob ein Stern Wasserstoff oder Deuterium und/oder auch Lithium fusioniert?

Antworten (1)

Der Braune Zwerg "Grenze" ist ungefähr 0,072 M bei solarer Metallizität (z. B. Chabrier et al. 2000 ) und ist zusammensetzungsabhängig. In metallarmem Gas wird er etwas höher und in metallreichem Gas etwas niedriger. 0,064 ± 0,012 M (die dritte signifikante Zahl ist überflüssig) liegt innerhalb eines Fehlerbalkens dieser Grenze, die an sich nur eine 68%-Vertrauensgrenze ist, keine absolute Grenze dessen, was möglich ist. Daher könnte dieses Objekt ein Stern oder wahrscheinlicher ein Brauner Zwerg sein.

Die Beziehung zwischen Spektraltyp und Masse ist nicht gut etabliert. Es erfordert, dass die Forscher die Masse von Objekten in der Nähe der Grenze zwischen Stern und Braunem Zwerg tatsächlich messen. Ein Spektraltyp von L2,5 würde a priori darauf hindeuten, dass es sich wahrscheinlich um einen Braunen Zwerg handelt, und das legt die Massenmessung tatsächlich nahe.

Das Papier, auf das sich der von Ihnen zitierte Wikipedia-Artikel bezieht, zur Unterstützung eines L2,5-V-Spektraltyps, stammt von Dieterich et al. (2013) . Diese Autoren sagen, dass der Spektraltyp L2.5 ist. Die Wikipedia-Autoren bildeten die Leuchtkraftklasse.

Um festzustellen, ob etwas wirklich ein Brauner Zwerg war, müsste man meines Erachtens Neutrino-Emission aus seinem Kern nachweisen (oder nicht). Eine Art Stellvertreter ist die Suche nach Lithium. (Alte) Gegenstände mit Lithium müssen eine Masse von weniger als etwa haben 0,06 M und sind mit ziemlicher Sicherheit Braune Zwerge. Objekte, die ihr Lithium aufgebraucht haben, das bei niedrigeren Temperaturen als Wasserstoff schmilzt, sind höchstwahrscheinlich Sterne, könnten aber auch nur Braune Zwerge sein. Zum Beispiel stelle ich mir vor, dass dieses Objekt sein Lithium aufgebraucht hätte, also sagt es Ihnen nicht wirklich auf die eine oder andere Weise.

Am Ende ist es nicht sehr wichtig zu wissen. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen einem Ball aus sehr langsam kontrahierendem Gas, der sich seinem minimalen entarteten Radius nähert, und einem etwas massiveren Gasball, der ein wenig fusioniert und einen stabilen Radius hat, der noch so etwas größer ist.

Nachtrag: Ich habe gerade nachgesehen und die Massenbestimmung stammt von Filipazzo et al. (2015) . Dies ist keine dynamische Massenschätzung. Sie verwenden Evolutionsmodelle und ihre Schätzung der bolometrischen Leuchtkraft des Objekts, um die Masse abzuschätzen, wobei sie davon ausgehen, dass das Alter irgendwo zwischen 500 Myr und 10 Gyr liegt. Der Fehlerbalken ist hier nur der Bereich, der durch diese Altersschätzungen gegeben ist (ein älteres Objekt hätte eine höhere Masse). Der Fehlerbalken könnte stark unterschätzt werden. Wenn dynamische Massen für massearme Sterne/Braune Zwerge gemessen werden, sind sie aus wenig verstandenen Gründen (z. B. Ireland et al. 2008 ) normalerweise erheblich größer (um 30 % oder mehr) als aus Evolutionsmodellen erhalten . Aus dieser Sicht ist dieses Objekt vielleicht soein Stern (mit größerer Masse).