Umjetnički koncept koji prikazuje DG CVn - binarni sustav koji se sastoji od dvije crvene patuljaste zvijezde - otvarajući niz snažnih bljeskova koje je vidio NASA-in svemirski brod Swift 23. travnja 2014.
(Slika: © NASA-in Goddard Centar za svemirske letove / S. Wiessinger)
Zvijezde crvenih patuljaka čine najveću populaciju zvijezda u galaksiji, ali oni se skrivaju u sjeni, previše prigušeno da bi se sa Zemlje vidjeli golim okom. Njihovo ograničeno zračenje pomaže produžiti njihov životni vijek koji je daleko veći od sunčevog.
Znanstvenici misle da su 20 od 30 zvijezda u blizini Zemlje crveni patuljci. Najbliža sunčevoj zvijezdi, Proxima Centauri, crveni je patuljak.
Izraz "crveni patuljak" ne odnosi se na jednu vrstu zvijezde. Često se primjenjuje na najhladnije objekte, uključujući patuljke K i M - koji su prave zvijezde - i smeđe patuljke, koje se često nazivaju "neuspjelim zvijezdama", jer ne održavaju spajanje vodika u svojim jezgrama.
"Ne postoji istinska definicija crvenih patuljaka", e-mailom je za Space.com rekao astronom Michaël Gillon sa Sveučilišta u Liègeu u Belgiji. Gillon, koji proučava zvjezdane objekte na hladnijem dijelu spektra, bio je dio tima koji je identificirao ultrahladnu zvijezdu TRAPPIST-1. Crveni patuljak "uglavnom se odnosi na patuljaste zvijezde spektralnog tipa od K5V do M5V", rekao je Gillon.
Formiranje i karakteristike
Crveni patuljci tvore se poput ostalih zvijezda glavnog slijeda. Prvo, oblak prašine i plina gravitira zajedno i počinje se vrtjeti. Materijal se zatim skuplja u središtu, a kad dostigne kritičnu temperaturu, počinje fuzija.
Crveni patuljci uključuju najmanje zvijezde, težine između 7,5% i 50% mase sunca. Njihova smanjena veličina znači da izgaraju na nižoj temperaturi, dostižući samo 6.380 stupnjeva Celzijevih stupnjeva (3.500 Celzijevih stupnjeva). Sunce, za usporedbu, ima temperaturu od 5.500 C. Niske temperature crvenih patuljaka znače da su daleko, daleko tamnije od zvijezda poput sunca.
Njihova niska temperatura znači i da sagorijevaju svoje opskrbe vodikom manje brzo. Dok druge, masivnije zvijezde izgaraju samo vodik u svojoj jezgri prije nego što dođu do kraja svog života, crveni patuljci troše sav svoj vodik, unutar i izvan svoje jezgre. To proteže životni vijek crvenih patuljaka na trilijune godina; daleko izvan 10 milijardi godina životnih zvijezda poput sunca.
Razvrstavanje crvenih patuljaka
Znanstvenici povremeno imaju poteškoće u razlikovanju zvijezde crvenog patuljka od smeđeg patuljaka. Smeđi patuljci su hladni i tamni i vjerojatno formiraju na isti način na koji rade crveni patuljci, ali smeđi patuljci nikada ne dođu do točke fuzije jer su premali, pa se stoga ne smatraju zvijezdama.
"Kad promatramo crvenog patuljka i mjerimo njegovu atmosferu, ne moramo nužno znati je li to smeđi patuljak ili zvijezda - mladi smeđi patuljci izgledaju gotovo točno poput ultrahladnih zvijezda", rekao je Adam Burgasser, astronom sa Kalifornijskog sveučilišta, San Diego.
Da bi utvrdili je li nebeski objekt smeđi ili crveni patuljak, znanstvenici mjere temperaturu atmosfere objekta. Smeđi patuljci bez fuzije hladniji su od 2.000 Kelvina (3.140 F ili 1.727 C), dok su zvijezde koje se spajaju na vodik toplije od 2.700 K (4.400 F ili 2.427 C). Između zvijezda bi se mogao klasificirati kao crveni patuljak ili smeđi patuljak.
Ponekad kemikalije u atmosferi predmeta mogu otkriti tragove onoga što se događa u njegovom srcu. Prema Burgasseru, prisutnost molekula poput metana ili amonijaka, koji mogu preživjeti samo na hladnim temperaturama, sugerira da je objekt smeđi patuljak. Litij u atmosferi također sugerira da je crveni patuljak smeđi patuljak, a ne prava zvijezda.
No znanstvenici će se možda još uvijek koristiti izrazom crvenog patuljka kako bi opisali kako nebeski objekt izgleda - mali i prigušen - čak i ako je objekt zapravo smeđi patuljak, rekao je Burgasser.
Domaćin useljivih planeta?
Planeti se formiraju od materijala preostalog na disku nakon što je stvorena njihova zvijezda. Pronađeno je mnogo crvenih patuljaka s planetima koji ih okružuju, iako su ogromni plinski divovi rijetki. Budući da su crveni patuljci tamniji od zvijezda poput sunca, lakše je pronaći male planete koji mogu okruživati ove prigušene objekte, pa crveni patuljci postaju popularna meta za lov na planete. NASA Keplerov svemirski teleskop (koji je djelovao između 2009. i 2018.) i Tranzitni satelit ankete egzoplanetaili TESS (koji je započeo s radom 2018.) pregledao je mnoge zvijezde crvenih patuljaka na moguće planete slične Zemlji.
Budući da su planeti koje je ispitivao TESS blizu sjajnih zvijezda koje su obično blizu Zemlje, zemaljskim teleskopima lakše je pratiti opažanja. U travnju 2019. istražitelji TESS-a objavili su da jesu pronašli prvi planet veličine Zemlje, iako njegovi uvjeti nisu idealni za život onakav kakav znamo.
Dugo su znanstvenici smatrali da crveni patuljci nisu useljivi. Njihova ograničena svjetlost i toplina značili su da će obitavajuća zona - ili regija u kojoj se može stvoriti tekuća voda na planetama oko crvenog patuljka - biti vrlo blizu zvijezde, stavljajući planete u domet štetnog zračenja zvijezde. Ostali planeti mogu biti dobro pričvršćeni u zvijezdu, s tim da je jedna strana stalno okrenuta suncu, što čini da je jedna strana previše topla, a druga previše hladna.
Godine 2016. pronađen je potencijalno naseljeni planet u orbiti oko Proxime Centauri (Zemljine najbliže zvijezde). A 2019. astronomi najavio mogućnost drugog planeta u orbiti oko izvan zvijezde naseljene zone. Najmanje sedam planeta veličine Zemlje orbitira oko crvenog patuljaka Trapistu-1, a pokazuju i mnoge studije barem bi neki od tih planeta mogao ugostiti život.
Kraj crte
Sitni crveni patuljci mogu imati produljeni vijek trajanja, ali kao i sve ostale zvijezde, na kraju će izgorjeti kroz svoju opskrbu gorivom. Kad to učine, crveni patuljci postaju bijeli patuljci - mrtve zvijezde koje više ne podliježu fuziji u svojoj srži. Na kraju će bijeli patuljci zračiti svu svoju toplinu i postat će crni patuljci.
Ali za razliku od sunca, koje će kroz nekoliko milijardi godina postati bijeli patuljak, crvenim patuljcima će trebati trilijuni godina da izgori svoje gorivo. To je značajno duže od doba svemira, staro je manje od 14 milijardi godina. Crveni patuljci su možda malo prigušeni, ali poput kornjače polako, ali sigurno pobjeđuju u utrci preživljavanja.
Dodatna sredstva:
- Pročitajte definiciju crvenog patuljka prema Sveučilištu Swinburne.
- Otkrijte zašto su crveni patuljci najbolje mjesto za pronalazak izvanzemaljskog života.
- Saznajte kako superflare crvenih patuljaka ugrožavaju planete.
Ovaj je članak ažurirala 6. lipnja 2019. godine autorica teksta Space.com Elizabeth Howell.
