# Эмили Райс: «Коричневые карлики могут существовать триллионы лет»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=MCGmbrfNyyA
Канал: StarTalk
Опубликовано: 02.05.2024

---

В новом выпуске StarTalk Нил Деграсс Тайсон и астрофизик Эмили Райс обсуждают «невидимых героев» космоса — маломассивные звезды и коричневые карлики. Эти объекты, занимающие промежуточное положение между гигантскими планетами и полноценными звездами, не только бросают вызов классическим определениям небесных тел, но и могут оказаться ключом к поиску обитаемых миров в будущем.

## 👗 Научная мода и проект StarTorialist
[[JUMP:01:40]]

Эмили Райс — не только исследователь, но и соучредитель проекта StarTorialist. Всё началось как блог, созданный совместно с Саммер Эш, где они разбирали научную точность изображений на одежде с космическими принтами [01:52]. Со временем проект перерос в полноценный онлайн-магазин, который Эмили в шутку называет «темной энергией модной вселенной», намекая на его неожиданный и стремительный рост [03:40].

По словам Эмили Райс, интерес коллег-астрономов к «космическому стилю» оказался колоссальным:

*   На научных конференциях самым частым вопросом к ее постеру был не вопрос о данных, а «где купить такую одежду?» [02:44].
*   Ученые выражали желание видеть одежду, созданную на основе их собственных исследований [02:50].
*   Кураторская работа блога помогала людям понять, какие именно объекты (например, снимки телескопа «Хаббл») изображены на их вещах [02:18].

## 🟤 Что такое коричневый карлик: история термина
[[JUMP:04:09]]

Нил Деграсс Тайсон поднимает вопрос о странности названия «коричневый карлик», ведь в космосе мы не видим объектов такого цвета: они либо светятся в инфракрасном диапазоне, либо отражают свет [04:49]. Эмили Райс поясняет, что этот термин предложила астроном Джилл Тартер (Jill Tarter) в своей докторской диссертации 1975 года [05:02].

Основные исторические факты о коричневых карликах:

*   **Происхождение теории:** Первое теоретическое описание объектов, не имеющих достаточной массы для синтеза водорода, дал С.С. Кумар (SS Kumar) в 1963 году [06:36].
*   **Смена названий:** До 1975 года их называли «черными карликами» [05:28]. Джилл Тартер предложила «коричневый», чтобы подчеркнуть, что они все же обладают некоторой светимостью и физической структурой, отличной от черных дыр [07:14].
*   **Позднее открытие:** Хотя теорию разработали в 60-х, реально обнаружить коричневые карлики удалось только в 1990-х годах [07:40].

## 🧪 Физика синтеза и «юпитерианская» шкала масс
[[JUMP:14:03]]

Разница между звездой, коричневым карликом и планетой заключается в ядерной физике в их недрах [14:16]. Для удобства астрономы используют массу Юпитера как эталонную единицу измерения.

Разграничение небесных тел по массе:

1.  **Звезды (выше 75 масс Юпитера):** Обладают достаточным давлением в ядре для стабильного превращения водорода в гелий [14:23].
2.  **Коричневые карлики (от 13 до 75 масс Юпитера):** Не могут жечь водород, но способны на кратковременный синтез дейтерия (тяжелого водорода) и лития [15:48].
3.  **Планеты-гиганты (ниже 13 масс Юпитера):** Ядерные реакции в них не происходят никогда [16:02].

Эмили Райс отмечает, что граница в 13 масс Юпитера — это скорее академическая договоренность, так как структурно «тяжелые» планеты и «легкие» коричневые карлики очень похожи [16:14]. Это делает их изучение крайне важным для понимания экзопланет: методы исследования атмосфер коричневых карликов напрямую применимы к изучению газовых гигантов в других системах [17:19].

## 🔡 Алфавитная неразбериха: классы L, T и Y
[[JUMP:10:21]]

Система классификации звезд OBAFGKM, созданная более 100 лет назад Энни Джамп Кэннон, была расширена после открытия более холодных объектов [10:59].

Современные добавления в звездный алфавит:

*   **M-карлики:** Самые холодные из полноценных звезд.
*   **L и T-карлики:** Классы, введенные для коричневых карликов [11:50].
*   **Y-карлики:** Самые холодные объекты, обнаруженные миссией NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) уже в XXI веке [12:30].

Эмили Райс является сооснователем исследовательской группы **BDNYC** (Brown Dwarfs in New York City), название которой обыгрывает логотипы нью-йоркского метро и радиостанции WNYC [12:43]. Группа примечательна тем, что в ее начале стояли три женщины-ученых: Эмили Райс, Келли Круз и Джеки Фарти [13:00].

## 🧬 Проблема вырождения и «триллионолетний» срок жизни
[[JUMP:23:02]]

Одной из главных трудностей в изучении коричневых карликов является так называемое «вырождение возраста и массы» (age-mass degeneracy) [25:00]. Поскольку эти объекты не имеют стабильного источника энергии, они постоянно остывают и тускнеют [24:33].

По словам Эмили Райс, из-за этого невозможно с ходу отличить молодой легкий коричневый карлик от старого и тяжелого — они выглядят одинаково в инфракрасном спектре [25:13]. Для уточнения данных требуются дополнительные измерения, например, определение давления в ядре, которое обеспечивается квантовым вырождением электронов [26:31].

Маломассивные звезды (М-карлики) обладают поразительной долговечностью:

*   Они полностью конвективны: вещество в них постоянно перемешивается от ядра до поверхности [30:10].
*   Срок их жизни может достигать **1 триллиона лет** [24:08].
*   Это значительно превышает текущий возраст Вселенной (13,8 млрд лет), поэтому самые первые маломассивные звезды все еще «живы» [24:15].

## 🛰️ Экзопланеты и поиски обитаемости
[[JUMP:42:31]]

Маломассивные звезды сегодня считаются приоритетными целями для поиска жизни. Эмили Райс объясняет это геометрией и температурой [45:53]:

1.  **Легкость обнаружения:** На фоне маленькой и тусклой звезды гораздо проще заметить прохождение (транзит) планеты размером с Землю [46:06].
2.  **Зона обитаемости:** Поскольку М-карлики холодные, их «зона Златовласки» находится очень близко к звезде [46:21]. Это позволяет планетам иметь короткие орбитальные периоды, что ускоряет сбор данных [46:47].

Ярким примером является система **TRAPPIST-1**, где вокруг красного карлика вращаются семь планет земного размера, причем три или четыре из них находятся в зоне обитаемости [46:53]. Нил Деграсс Тайсон и Эмили Райс подчеркивают, что наличие воды — лишь одно условие; состав атмосферы таких планет остается главной загадкой, которую предстоит решить будущим телескопам [47:38].

В завершение дискуссии Нил Деграсс Тайсон отмечает, что изучение перехода от планет к звездам помогает нам понять наше место во Вселенной [49:36]. Даже если эти исследования не «кладут еду на стол» прямо сейчас, они расширяют границы человеческого познания, отвечая на вопрос о том, насколько многолика материя в космосе [50:13].