Карлик как астрономический объект¶

Карлик — в астрономии обобщающее название для класса звёзд, планет и галактик сравнительно небольших размеров и (в случае звёзд) низкой светимости. Термин не обозначает единый тип объекта: он применяется к нескольким принципиально разным категориям небесных тел, объединённым лишь относительной «малостью» по сравнению с объектами того же класса. В астрофизике различают звёзды-карлики, планеты-карлики и галактики-карлики; кроме того, слово используется в биологии и в переносном значении.

¶Звёзды-карлики

Основное значение термина в астрономии связано со звёздами главной последовательности и их остатками. Звёзды-карлики — это звёзды, светимость которых значительно ниже, чем у гигантов и сверхгигантов того же спектрального класса. Классификация «карлик — гигант» была введена в начале XX века при построении диаграммы «спектр — светимость» (диаграммы Герцшпрунга — Рессела).

Основные типы звёзд-карликов:

• Красные карлики — самые многочисленные звёзды во Вселенной. Масса составляет примерно от 0,08 до 0,5 массы Солнца, температура поверхности — около 2500–4000 K. Светимость мала, поэтому непосредственно наблюдать их сложно. Продолжительность жизни достигает десятков миллиардов лет.
• Жёлтые карлики — звёзды, подобные Солнцу, с массой порядка 0,8–1,2 солнечной и температурой 5000–6000 K. Солнце относят к жёлтым карликам спектрального класса G.
• Оранжевые карлики — промежуточный класс между красными и жёлтыми, с температурой около 4000–5000 K.
• Белые карлики — компактные остатки звёзд, исчерпавших термоядерное топливо. Масса близка к солнечной, но радиус сравним с радиусом Земли, а плотность чрезвычайно высока — порядка 10⁶ г/см³. Светимость объясняется остаточным теплом, они медленно остывают.
• Коричневые карлики — объекты промежуточной массы между планетами-гигантами и звёздами (примерно 13–80 масс Юпитера). В их недрах не идёт устойчивый термоядерный синтез водорода, поэтому их иногда называют «неудавшимися звёздами».

¶Планеты-карлики

Карликовая планета — небесное тело, обращающееся вокруг Солнца, имеющее достаточную массу для поддержания близкой к сферической формы, но не расчистившее окрестности своей орбиты от других тел. Это определение было принято Международным астрономическим союзом в 2006 году. К карликовым планетам относят Цереру, Плутон, Эриду, Хаумеа и Макемаке. Понижение статуса Плутона с «полноценной» планеты до карликовой стало одним из наиболее обсуждаемых решений в астрономии начала XXI века.

¶Галактики-карлики

Карликовая галактика — галактика небольших размеров и массы, содержащая от нескольких миллионов до нескольких миллиардов звёзд (для сравнения: Млечный Путь содержит порядка 100–400 млрд звёзд). Различают карликовые эллиптические, карликовые сфероидальные и карликовые неправильные галактики. Многие из них являются спутниками крупных галактик. Вокруг Млечного Пути известно несколько десятков карликовых галактик, в том числе Большое и Малое Магеллановы Облака. Карликовые галактики считаются важным объектом для изучения тёмной материи.

¶Термин в биологии и языке

В биологии карликами называют организмы с аномально малым ростом, вызванным генетическими или гормональными нарушениями. Существует также понятие «карликовость» (нанизм) как медицинский диагноз. В садоводстве и растениеводстве распространены карликовые сорта деревьев и кустарников, выведенные селекционным путём. В переносном смысле слово «карлик» употребляется для обозначения чего-либо малого по сравнению с однородными объектами или для характеристики незначительного, зависимого человека.

¶Наблюдения и значение

Изучение карликов имеет важное значение для астрофизики. Красные карлики рассматриваются как наиболее вероятные носители планетных систем, потенциально пригодных для жизни, поскольку они крайне долговечны. Белые карлики служат «космическими часами»: по их температуре оценивают возраст звёздных скоплений. Карликовые галактики позволяют проверять модели формирования крупномасштабной структуры Вселенной. В Солнечной системе карликовые планеты исследуются автоматическими межпланетными станциями: так, аппарат «Dawn» изучал Цереру, а «New Horizons» — Плутон.

Источники: астрономические энциклопедии, материалы Международного астрономического союза, учебные курсы по общей астрофизике.