Ох, эти звёзды… Гигантские топки ядерного синтеза. Они (как и наше Солнце) сжигают водород, превращая его в гелий (и другие элементы) и в процессе испускают очень много видимого света и энергии.
Но если посмотреть на ��оричневого карлика, он не будет выглядеть, как нормальная звезда (из главной последовательности), как наше Солнце. Коричневые карлики не могут выдать достаточно давления для того, чтобы сгорающий водород превращался в гелий. Они могут лишь превращать водород в дейтерий.
Давайте присмотримся к различиям этих процессов. Ядро атома водорода — это просто протон, с массой 938,272 МэВ/c2 (я использую именно эти единицы, потому что их очень легко преобразовать в энергию, достаточно просто умножить на c2, так как E=mc2). Дейтрон, ядро дейтерия, содержит протон и нейтрон (с массой 939,566 МэВ/c2), но поскольку они связаны в месте, общая масса дейтрона немного меньше массы двух протонов, 1875,613 МэВ/c2. Поэтому при слиянии двух протонов, в результате которого появляется дейтрон, высвобождается энергия в 0,931 МэВ. Секундочку – это не совсем так… Также им нужно сохранить квантовые числа, типа зарядов и лептонного числа. Так им нужно произвести позитрон и нейтрино: но не волнуйтесь, позитрон аннигилирует в звезде с электроном и добавит вам дополнительных 0,511 МэВ энергии, и поднимет общую сумму до 1,442 МэВ на одну реакцию синтеза.
В большинстве звёзд это первый шаг в цепной реакции, ведущий к производству гелия-4, имеющего общую массу в 3727,38 МэВ/c2. Это значит, что для каждых 4 протонов, синтезировавших гелий-4, мы получаем (включив два получающихся позитрона, аннигилирующих с электронами и выделяющих дополнительную энергию), 26,73 МэВ энергии. И вот как гелий-4 получается из дейтерия и протонов:
В результате, потратив такое же количество массы (допустим, 4 протона) для производства энергии, коричневые карлики выдают лишь 11% от энергии обычной звезды. Если добавить к этому их малую массу, уменьшенную скорость синтеза, мы и ответим на вопрос, почему коричневые карлики такие тусклые. Так насколько они тусклые? Возможно, эта иллюстрация поможет вам представить:
В следующий раз, выйдя на улицу, поблагодарите дружественное соседнее Солнце за теплоту, яркость и массу. В ином случае наш мир был бы холодным и одиноким местом.
Но если посмотреть на ��оричневого карлика, он не будет выглядеть, как нормальная звезда (из главной последовательности), как наше Солнце. Коричневые карлики не могут выдать достаточно давления для того, чтобы сгорающий водород превращался в гелий. Они могут лишь превращать водород в дейтерий.
Давайте присмотримся к различиям этих процессов. Ядро атома водорода — это просто протон, с массой 938,272 МэВ/c2 (я использую именно эти единицы, потому что их очень легко преобразовать в энергию, достаточно просто умножить на c2, так как E=mc2). Дейтрон, ядро дейтерия, содержит протон и нейтрон (с массой 939,566 МэВ/c2), но поскольку они связаны в месте, общая масса дейтрона немного меньше массы двух протонов, 1875,613 МэВ/c2. Поэтому при слиянии двух протонов, в результате которого появляется дейтрон, высвобождается энергия в 0,931 МэВ. Секундочку – это не совсем так… Также им нужно сохранить квантовые числа, типа зарядов и лептонного числа. Так им нужно произвести позитрон и нейтрино: но не волнуйтесь, позитрон аннигилирует в звезде с электроном и добавит вам дополнительных 0,511 МэВ энергии, и поднимет общую сумму до 1,442 МэВ на одну реакцию синтеза.
В большинстве звёзд это первый шаг в цепной реакции, ведущий к производству гелия-4, имеющего общую массу в 3727,38 МэВ/c2. Это значит, что для каждых 4 протонов, синтезировавших гелий-4, мы получаем (включив два получающихся позитрона, аннигилирующих с электронами и выделяющих дополнительную энергию), 26,73 МэВ энергии. И вот как гелий-4 получается из дейтерия и протонов:
В результате, потратив такое же количество массы (допустим, 4 протона) для производства энергии, коричневые карлики выдают лишь 11% от энергии обычной звезды. Если добавить к этому их малую массу, уменьшенную скорость синтеза, мы и ответим на вопрос, почему коричневые карлики такие тусклые. Так насколько они тусклые? Возможно, эта иллюстрация поможет вам представить:
В следующий раз, выйдя на улицу, поблагодарите дружественное соседнее Солнце за теплоту, яркость и массу. В ином случае наш мир был бы холодным и одиноким местом.
