قزم بني

Gliese 229B والتصنيف T

في هذا الإطار، في 1995 تغيرت دراسة الأقزام البنية تماما باكتشاف جرمين دون نجميين وهما Teide1 و Gliese 229B والذين تم التعرف على وجود خط طيف ليثيوم عند طول موجي 670 نانومتر. الجرم الأخير يمتلك حرارة ووضاءة أقل كثيرا من النجوم.

وفي هذا الصدد، عند أطياف الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء يمتلك الجرم خط امتصاص من الميثان عند 2 ميكرومتر وهي صفة لم يتم رصدها من قبل سوى في الغلاف الجوي للكواكب الضخمة وكذلك لقمر زحل تيتان. امتصاص الميثان هو أمر غير متوقع تماما في أي جرم نجمي. هذا الاكتشاف أدي إلى نشأة تصنيف طيفي جديد أبرد حتى من التصنيف L والذي يُعرف في الوقت الحالي باسم التصنيف T.

GD 165B والتصنيف L

وفي هذا الصدد، لعدة سنوات لم يثمر البحث عن الأقزام البنية بأي نتائج. إلا أنه في عام 1988 تم إيجاد مرافق باهت لنجم يُسمي GD 165B في نطاق الأشعة تحت الحمراء عند البحث عن أقزام بيضاء. طيف المرافق GD 165B كان أحمرا للغاية حيث لم يُظهر أيا من الصفات المتوقعة عند فحص القزم الأحمر الأقل كتلة. أصبح من الواضح أن GD 165B يحتاج تصنيفا جديدا كجرم أكثر برودة بكثير من الأقزام المصنفة M المعروفة في ذلك الوقت. ظل GD 165B فريدا لعقد كامل على وجه التقريب حتى إجراء مسح ميكروي ثنائي لكامل السماء والذي اكتشف الكثير من الأجرام بألوان مشابهة وأطياف مشابهة.

اليوم نعرف GD 165B بأنه مصنف تحت الأقزام من النوع L.

النظريات الأولى

ومن جهة أخرى، الأجسام المعروفة في الوقت الحالي باسم «الأقزام البنية» كان يُعتقد بوجودها في الستينات عن طريق شيف كومار وتمت تسميتها في البداية الأقزام السوداء كتصنيف لأجرام دون نجمية والتي تسري بحرية في الفضاء والتي ليست ضخمة كفاية لتحقيق اندماج الهيدروجين. إلا أن مصطلح قزم أسود كان يُستعمل بالفعل للإشارة إلى الأقزام البيضاء الباردة؛ كما أن الأقزام الحمراء تستطيع تفاعل اندماج الهيدروجين وأن هذه الأجرام قد تكون مرئية في الأطوال الموجية للضوء المرئي في بعض فترات حياتهم. بسبب ذلك تم اقتراح أسماء أخرى. في 1975 اقترح جيل تارتر مصطلح قزم بني مستعملا اللون البني كلون تقريبي.

اندماج الديوتيريوم

وفي هذا السياق، حدث اكتشاف اندماج الديوتيروم عند 0.012 كتلة الشمس وتأثير تكون الغبار في الغلاف الخارجي البارد للأقزام البنية في أواخر الثمانينات والذي وضع هذه النظريات موضع تساؤل. إلا أن إيجاد مثل هذه الأجرام لم يكن سهلا حيث أن هذه الأجرام لا تشع على وجه التقريب أي ضوء في الأطوال الموجية للضوء المرئي حيث أن أغلب اشعاعاتهم تكون في نطاق الأشعة تحت الحمراء ولاقطات الأشعة تحت الحمراء هنا على الأرض لم تكن دقيقة كفاية في ذلك الوقت لالتقاط أي قزم بني.

نظريًا

ومن جهة أخرى، تعتمد الطريقة التقليدية لولادة النجم على انهيار سحابة بين نجمية باردة من الغاز والغبار بسبب خصائصها الجاذبية. ومع انكماش سحابة الغاز فإن حرارتها ترتفع طبقا لآلية كلفن هيملهولتز. في بداية العملية يشع الغاز المتقلص الكثير من الطاقة (الحرارة) بسرعة مما يسمح باستمرار الانهيار. في النهاية تصبح النقطة المركزية مركّزة للغاية لدرجة إيقاف الإشعاع. ونتيجة لذلك فإن الحرارة المركزية وكثافة السحابة المنهارة تزداد باطراد مع الوقت مما يبطئ من الانكماش حتى تصبح الظروف حارة كفاية ومرتفعة الكثافة كفاية لحدوث التفاعلات الحرارية النووية في لب النجم الوليد. في أغلب النجوم يمنع ضغط الإشعاع (وهو يعمل من الداخل إلى الخارج) عن طريق تفاعلات الاندماج الحراري النووي في قلب النجم المزيد من الانهيار تحت الانكماش الجذبوي. يصل النجم إلى التوازن الحراري عندما يقضي أغلب فترة عمره في اندماج الهيدروجين إلى هيليوم في نجوم النسق الأساسي.

• انظر كذلك
• تيد 1
• روس 154
• قرص بيتر بان

ومن جهة أخرى، هذا الرسم الموجود إلى اليسار يسمى رسم هرتزشبرونغ-راسل ، والنسق الأساسي فيه هو الخط الرئيسي العريض الممتد مائلا من اليسار إلى اليمين؛ وعليه تقع الشمس على وجه التقريب في وسطه.(التصنيف النجمي للشمس هو G.)

في هذا الإطار، الشكل: النسق الأساسي وهو يبين أنواع النجوم واصنافها وتغيرها وتغير درجة لمعانها مع تقدم عمرها (التغير الزمني في الرسم البياني يسير من اليسار إلى اليمين).

كذلك، هذا يعني أن النجم الأولي ليس كبيرا كفاية وليست كثافته كافية ليصل إلى الظروف المطلوبة لبدء اندماج الهيدروجين والحفاظ عليه. كما أن ضغط الإلكترونات الكمي يمنع من الوصول إلى مثل هذه الظروف من الضغط والكثافة المطلوبين.

في هذا الإطار، وبمنع المزيد من الانكماش الجذبوي فإن النتيجة هي نجم فاشل أو قزم بني والذي يبرد ببساطة عن طريق إشعاع طاقته الحرارية الداخلية؛ هذا لأن كتلة الغاز والغبار الأولية لم تكن كافية.

من جانب آخر، إلا أنه إن كانت كتلة النجم الأولي أقل من 0.08 كتلة المشتري فإن تفاعلات الاندماج الحراري النووي للهيدروجين لا تستطيع إشعال القلب. حيث أن الانكماش الجذبوي لا يسخن النجم الأولي الصغير بشكل كاف وقبل أن ترتفع الحرارة في القلب بشكل كاف لبدء الاندماج تصل الكثافة إلى نقطة ترصيص الإلكترونات لتكوين ضغط الإلكترونات الكمي.