Stars kuwa na mzunguko wa maisha unaoanzia milioni chache hadi matrilioni ya miaka. Wanazaliwa, hupitia mabadiliko na kupita kwa wakati na hatimaye hukutana na mwisho wao wakati mafuta yanapoisha na kuwa mwili mnene sana wa kusalia. Nyota iliyoteketezwa inaweza kuwa a kibete nyeupe au nyota ya neutron au nyeusi shimo kulingana na wingi wa asili wa nyota.
Maisha ya a nyota huanza kwa kiasi kikubwa mawingu ya nyota ya gesi na vumbi katika galaxy pamoja na mshikamano wa gesi kutokana na joto la chini hadi mifuko yenye msongamano mkubwa. Makundi hatua kwa hatua hukusanya jambo zaidi na zaidi na kukua. Wakati fulani, makundi huanguka kutokana na kuongezeka kwa nguvu ya mvuto. Msuguano wakati wa kuanguka huwasha jambo hilo na nyota ya mtoto huzaliwa. Hii ni hatua ya protostar katika mzunguko wa maisha ya nyota.
Kuanguka chini ya mvuto kunaendelea zaidi. Matokeo yake, joto na shinikizo katika msingi huendelea kuongezeka. Baada ya mamilioni ya miaka, halijoto na shinikizo katika kiini cha protostar huwa juu vya kutosha kuruhusu viini vya hidrojeni kuungana. Muunganisho wa nyuklia hutoa kiasi kikubwa cha nishati ambayo hupasha joto jambo hilo vya kutosha ili kuzuia kuanguka zaidi chini ya mvuto. Hatua hii wakati muunganisho wa nyuklia unafanyika kwa utulivu (na nishati iliyotolewa hupasha joto vya kutosha ili kuzuia kuanguka kwa mvuto) ndiyo hatua kuu na awamu ndefu zaidi katika maisha ya nyota. Nyota katika hatua hii huitwa ‘main sequence stars’ na jukwaa linaitwa ‘hatua kuu ya mlolongo'. Hidrojeni ni mafuta kuu ya nyota. Kiwango cha matumizi ya mafuta kinategemea wingi wa nyota. Nyota kubwa itatumia mafuta kwa kasi ya juu ili kutoa nishati ya kutosha kuzuia kuanguka kwake chini ya mvuto.
Wakati mafuta yanapoisha, muunganisho wa nyuklia huacha na hakuna nishati ya kupasha joto nyenzo ili kusawazisha nguvu ya uvutano na kiini huanguka chini ya mvuto, na kuacha nyuma salio la kompakt. Huu ndio mwisho wa nyota. Nyota iliyokufa inakuwa ama kibete nyeupe au nyota ya neutroni au nyeusi shimo kulingana na wingi wa nyota ya asili.
Wakati uzito wa nyota ya asili ni chini ya mara 8 ya uzito wa jua (<8 M⦿), inakuwa a kibete nyeupe. Nyota iliyokufa inakuwa nyota ya nyutroni, wakati wingi wa nyota ya awali ni kati ya misa 8 hadi 20 ya jua (8 M.⦿ <M <20 M⦿) huku nyota zikiwa na uzito zaidi ya misa 20 ya jua (>20 M⦿) kuwa mashimo meusi mafuta yanapoisha.
Vibete vya Brown (BDs)
Stars kufikia 'hatua ya muunganisho wa nyuklia' au 'hatua kuu ya mfuatano' katika mzunguko wa maisha yao. Je, ikiwa kitu cha angani kinaunda kama nyota lakini kikashindwa kufikia hatua hii?
Vibete hudhurungi huanza kama nyota, huwa mnene kiasi cha kuanguka chini ya uvutano wake lakini kiini chake kamwe huwa mnene na moto vya kutosha kuanzisha muunganisho wa nyuklia hivyo kamwe kuwa nyota ya kweli. Vitu hivi ni sawa katika vipengele vya nyota zote mbili na sayari.
Nyeusi nyeusi ni ndogo kuliko nyota lakini bado ni kubwa zaidi kuliko nyota sayari. Baadhi ndogo hulinganishwa kwa ukubwa na sayari. Kidogo kinachojulikana ni takriban mara saba ya saizi ya Jupita.
Nyeusi nyeusi ni muhimu kwa mfano wa uundaji wa nyota katika mawingu kati ya nyota za gesi na vumbi. Majaribio yanafanywa ili kubainisha miili midogo zaidi inayounda kwa namna inayofanana na nyota.
Kibete kidogo cha Brown
Hivi majuzi, watafiti walichunguza kitovu cha nguzo inayounda nyota IC 348 iliyo umbali wa miaka 1,000 ya mwanga kwa kutumia Darubini ya Anga ya James Webb (JWST). Kulingana na fotoometri ya vitu, timu ilitambua watahiniwa watatu weusi. Mmoja wao ni mara tatu hadi nne tu ya wingi wa Jupiter ambayo inafanya kuwa kibete mdogo mweusi anayejulikana hadi sasa.
Kibete nyeusi mara tatu ya uzito wa Jupiter itakuwa ndogo mara 300 kuliko jua. Ni vigumu kueleza jinsi kibete kidogo kama hicho cheusi kingeweza kuumbwa kwa namna inayofanana na nyota kwa sababu wingu ndogo kati ya nyota haingeanguka kwa kawaida ili kutoa kibeti nyeusi kutokana na uzito wake dhaifu. Kwa hivyo, kibete kidogo kama hicho cheusi huleta changamoto kabla ya mifano ya sasa ya malezi ya nyota.
***
Marejeo:
- Luhman KL, et al 2023. Utafiti wa JWST wa Sayari Misa ya Brown Dwarfs katika IC 348. Jarida la Astronomical, Juzuu 167, Nambari 1. Ilichapishwa 13 Desemba 2023. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad00b7
- Webb ya NASA Yatambua Kibete Kidogo Kidogo Sana cha Brown kinachoelea bila malipo. Ilichapishwa tarehe 13 Desemba 2023. Inapatikana kwa https://www.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-identifies-tiniest-free-floating-brown-dwarf/
***
