भूरे रंग के बौने इतने सुस्त क्यों होते हैं?

ओह, ये सितारे ... परमाणु संलयन के विशालकाय फायरबॉक्स। वे (हमारे सूर्य की तरह) हाइड्रोजन को जलाते हैं, इसे हीलियम (और अन्य तत्वों) में बदल देते हैं और इस प्रक्रिया में बहुत सारे दृश्यमान प्रकाश और ऊर्जा का उत्सर्जन करते हैं।



लेकिन अगर आप भूरे रंग के बौने को देखते हैं, तो यह हमारे सूर्य की तरह एक सामान्य स्टार (मुख्य अनुक्रम से) नहीं दिखेगा। हीलियम में जलते हाइड्रोजन को चालू करने के लिए ब्राउन बौने पर्याप्त दबाव नहीं दे सकते। वे केवल हाइड्रोजन को ड्यूटेरियम में बदल सकते हैं।

आइए इन प्रक्रियाओं के बीच के अंतरों को देखें। हाइड्रोजन परमाणु का नाभिक सिर्फ एक प्रोटॉन है, जिसका द्रव्यमान 938.272 MeV / c ^{2 है} (मैं इन इकाइयों का उपयोग करता हूं क्योंकि वे ऊर्जा में परिवर्तित करना बहुत आसान हैं, बस c ² से गुणा करें , चूंकि E = mc ²). , , ( 939,566 /c²), , , 1875,613 /c². , , 0,931 . – … , . : , 0,511 , 1,442 .



अधिकांश तारों में, हीलियम -4 के उत्पादन के लिए एक श्रृंखला प्रतिक्रिया में यह पहला कदम है, जिसमें कुल द्रव्यमान 3727.38 MeV / c ^{2 है} । इसका मतलब यह है कि हीलियम -4 को संश्लेषित करने वाले हर 4 प्रोटॉन के लिए, हमें 26.73 मेव ऊर्जा के साथ (दो अतिरिक्त पॉज़िट्रॉन सहित, इलेक्ट्रॉनों के साथ विलोपन और अतिरिक्त ऊर्जा जारी करना) मिलता है। और यह है कि हीलियम -4 को ड्यूटेरियम और प्रोटॉन से कैसे प्राप्त किया जाता है:



परिणामस्वरूप, ऊर्जा उत्पादन के लिए समान मात्रा में द्रव्यमान (जैसे, 4 प्रोटॉन) खर्च किए जाते हैं, भूरे रंग के बौने एक साधारण तारे की ऊर्जा का केवल 11% ही देते हैं। यदि हम इसे उनके छोटे द्रव्यमान, कम संश्लेषण दर में जोड़ते हैं, तो हम इस सवाल का जवाब देंगे कि भूरे रंग के बौने इतने सुस्त क्यों हैं। तो वे कितने सुस्त हैं? शायद यह दृष्टांत आपको कल्पना करने में मदद करेगा:



अगली बार जब आप बाहर जाते हैं, तो उसकी गर्मी, चमक और द्रव्यमान के लिए अनुकूल पड़ोसी सूर्य का धन्यवाद करें। अन्यथा, हमारी दुनिया एक ठंडी और अकेली जगह होगी।