Taiteilijan konsepti esittelee DG CVn: n - kahdesta punaisesta kääpiötähdistä koostuvan binaarijärjestelmän -, joka vapauttaa joukon voimakkaita soihdutuksia, jotka NASA: n Swift-avaruusalus näki 23. huhtikuuta 2014.
(Kuva: © NASA: n Goddard-avaruuslentokeskus / S. Wiessinger)
Punaiset kääpiötähdet muodostavat suurimman tähtipopulaation galaksissa, mutta ne piiloutuvat varjoihin, liian himmeiksi, jotta niitä voidaan nähdä maapallon paljaalla silmällä. Niiden rajallinen säteily auttaa pidentämään heidän elinaikojaan, jotka ovat paljon suurempia kuin aurinko.
Tutkijoiden mielestä 20 Maan lähellä olevasta 30 tähdestä 20 ovat punaisia kääpiöitä. Lähin tähti aurinkoon, Proxima Centauri, on punainen kääpiö.
Termi "punainen kääpiö" ei tarkoita yhden tyyppistä tähteä. Sitä käytetään usein tyylikkäimpiin esineisiin, mukaan lukien K- ja M-kääpiöt - jotka ovat todellisia tähtiä - ja ruskeihin kääpiöihin, joita usein kutsutaan "epäonnistuneiksi tähtiiksi", koska ne eivät yllä vetyfuusioita sydämessään.
"Punaisten kääpiöiden määritelmää ei ole totta", tähtitieteilijä Michaël Gillon Belgian Liègen yliopistosta kertoi Space.comille sähköpostitse. Gillon, joka tutkii tähtiesineitä spektrin viileämmässä päässä, oli osa ryhmää, joka tunnisti ultrakoolitähteen TRAPPIST-1. Punainen kääpiö "tarkoittaa yleensä kääpiötähtiä, joiden spektrityyppi vaihtelee K5V: stä M5V: ään", Gillon sanoi.
Muodostus ja ominaisuudet
Punaiset kääpiöt muodostuvat kuten muutkin pääsekvenssin tähdet. Ensin pöly- ja kaasupilvi vedetään painovoiman avulla yhteen ja alkaa pyöriä. Materiaali rypistyy sitten keskelle ja saavuttaessaan kriittisen lämpötilan fuusio alkaa.
Punaisiin kääpiöihin kuuluu pienin tähtiä, ja niiden paino on 7,5-50 prosenttia auringon massasta. Niiden pienentynyt koko tarkoittaa, että ne palavat matalammassa lämpötilassa saavuttaen vain 6380 astetta Fahrenheit (3500 astetta). Vertailun vuoksi auringon lämpötila on 5500 ° C. Punaisten kääpiöiden matala lämpötila tarkoittaa, että ne ovat kaukana, himmeämpiä kuin tähdet kuten aurinko.
Niiden matala lämpötila tarkoittaa myös sitä, että ne palavat vetyvarannon kautta vähemmän nopeasti. Vaikka muut, massiivisemmat tähdet polttavat vain vedyn läpi ytimessään ennen elämänsä loppua, punaiset kääpiöt kuluttavat kaiken vedynsä ytimessä ja sen ulkopuolella. Tämä pidentää punaisten kääpiöiden elinaikana biljooniin vuosiin; kaukana aurinkoa muistuttavien tähtien 10 miljardin vuoden elinajasta.
Punaisten kääpiöiden luokittelu
Tutkijoilla on toisinaan vaikeuksia erottaa punainen kääpiötähti ruskeasta kääpiöstä. Ruskeat kääpiöt ovat viileitä ja himmeitä, ja muodostavat todennäköisesti samalla tavalla kuin punaiset kääpiöt, mutta ruskeat kääpiöt eivät koskaan pääse fuusiokohtaan, koska ne ovat liian pieniä, ja siksi niitä ei pidetä tähtiä.
"Kun tarkkailemme punaista kääpiötä ja mittaamme sen ilmapiiriä, emme välttämättä tiedä, onko se ruskea kääpiö vai tähti - nuoret ruskeat kääpiöt näyttävät melkein täsmälleen ultravirtaustähteiltä", sanoi Kalifornian yliopiston tähtitieteilijä Adam Burgasser, San Diego.
Selvittääkseen, onko taivaallinen esine ruskea vai punainen kääpiö, tutkijat mittaavat kohteen ilmakehän lämpötilan. Fuusiovapaat ruskeat kääpiöt ovat viileämpiä kuin 2 000 kelviniä (3 140 F tai 1,727 C), kun taas vetyä sulavat tähdet ovat lämpimämpiä kuin 2 700 K (4 400 F tai 2427 C). Tähtien väliin voidaan luokitella punainen kääpiö tai ruskea kääpiö.
Joskus kohteen ilmakehässä olevat kemikaalit voivat paljastaa vihjeitä sen sydämessä tapahtuvasta. Burgasserin mukaan molekyylien, kuten metaanin tai ammoniakin, läsnäolo, joka voi säilyä vain kylmissä lämpötiloissa, viittaa siihen, että esine on ruskea kääpiö. Ilmakehän litium viittaa myös siihen, että punainen kääpiö on ruskea kääpiö kuin todellinen tähti.
Mutta tutkijat voivat silti käyttää termiä punainen kääpiö kuvaamaan taivaankappaleen näyttämistä - pieneltä ja himmeältä - vaikka esine olisi todella ruskea kääpiö, Burgasser sanoi.
Joukko asuttavia planeettoja?
Planeetat muodostuvat levylle jääneestä materiaalista niiden tähdet luomisen jälkeen. Monia punaisia kääpiöitä on löydetty niitä ympäröivistä planeetoista, vaikka valtavat kaasujättiläiset ovat harvinaisia. Koska punaiset kääpiöt ovat himmeämpiä kuin tähdet kuten aurinko, on helpompaa löytää pieniä planeettoja, jotka voivat ympäröitä näitä himmeämpiä esineitä, joten punaisista kääpiöistä on suosittu kohde planeettojen metsästyksessä. NASAn Keplerin avaruusteleskooppi (joka toimi vuosina 2009-2018) ja Exoplanet Survey-satelliitin kauttakulku, tai TESS (joka aloitti toimintansa vuonna 2018), on kartoittanut monia punaisia kääpiötähteitä mahdollisten maapallomaisten planeettojen varalta.
Koska TESS: n tutkimat planeetat ovat lähellä kirkkaita tähtiä, joilla on taipumus olla lähellä Maata, on maapalloteleskooppien helpompi seurata havaintoja. TESS-tutkijat ilmoittivat huhtikuussa 2019, että heillä oli löysi tehtävänsä ensimmäisen maapallon kokoisen planeetan, vaikka sen olosuhteet eivät ole ihanteellisia elämälle sellaisena kuin me sen tiedämme.
Pitkän ajan tutkijat pitivät punaisia kääpiöitä asumattomina. Niiden rajoitettu valo ja lämpö tarkoittivat, että asuttava alue - tai alue, jolla nestemäinen vesi voi muodostua punaisen kääpiön ympärillä oleville planeetoille - olisi hyvin lähellä tähtiä, asettaen planeetat tähtien haitallisen säteilyn alueelle. Muut planeetat voivat olla vuorovesisilmukka tähtiin nähden siten, että toinen puoli on jatkuvasti aurinkoa kohti, jolloin toinen puoli on liian lämmin ja toinen on liian kylmä.
Vuonna 2016 löydettiin potentiaalisesti asuttava planeetta, joka kiertää Proxima Centauria (Maan lähin tähti). Ja vuonna 2019, tähtitieteilijät ilmoitti toisen planeetan mahdollisuudesta kiertää kaukana tähden asutettavan alueen ulkopuolella. Ainakin seitsemän maapallon planeettaa kiertää punaista kääpiötä Trappist-1, ja monet tutkimukset viittaavat siihen ainakin jotkut näistä planeetoista voisivat ylläpitää elämää.
Rivin loppu
Pienillä punaisilla kääpiöillä voi olla pidentynyt käyttöikä, mutta kuten kaikki muutkin tähdet, ne lopulta polttavat polttoainemääränsä kautta. Kun he tekevät, punaisista kääpiöistä tulee valkoisia kääpiöitä - kuolleita tähtiä, jotka eivät enää sulaudu ytimeensä. Lopulta valkoiset kääpiöt säteilevät kaiken lämmön ja muuttuvat mustiksi kääpiöiksi.
Mutta toisin kuin aurinko, josta tulee valkoista kääpiötä muutamassa miljardissa vuodessa, punaisilla kääpiöillä kuluu biljoonia vuosia polttaakseen polttoaineensa läpi. Tämä on huomattavasti pidempi kuin maailmankaikkeuden ikä, joka on alle 14 miljardia vuotta vanha. Punaiset kääpiöt voivat olla vähän himmeitä, mutta kuten kilpikonna, ne voittavat hitaasti mutta varmasti selviytymiskisaa.
Lisäresurssit:
- Lue punaisen kääpiön määritelmä Swinburne Universityn mukaan.
- Ota selvää, miksi punaiset kääpiöt voivat olla paras paikka löytää vieraita elämiä.
- Opi kuinka punaisten kääpiöiden superlamput vaarantavat planeettoja.
Space.com-julkaisija Elizabeth Howell päivitti tämän artikkelin 6. kesäkuuta 2019.
