Koncept umělce zobrazující DG CVn - binární systém skládající se ze dvou červených trpasličích hvězd - rozpouští řadu silných světlic, které viděla kosmická loď Swift NASA 23. dubna 2014.
(Obrázek: © NASA Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger)
Červené trpasličí hvězdy tvoří největší populaci hvězd v galaxii, ale skrývají se ve stínech, příliš slabé na to, aby je bylo vidět pouhým okem ze Země. Jejich omezená záře pomáhá prodloužit jejich životnost, která je mnohem větší než sluneční.
Vědci si myslí, že 20 z 30 hvězd poblíž Země jsou červení trpaslíci. Nejbližší hvězdou ke slunci, Proxima Centauri, je červený trpaslík.
Termín „červený trpaslík“ se nevztahuje na jediný druh hvězdy. Často se používá na nejchladnější objekty, včetně trpaslíků K a M - což jsou skutečné hvězdy - a hnědých trpaslíků, často označovaných jako „selhávající hvězdy“, protože v jejich jádrech nepodporují vodíkovou fúzi.
„Neexistuje žádná skutečná definice červených trpaslíků,“ řekl astronom Michaël Gillon z University of Liège v Belgii Space.com e-mailem. Gillon, který studuje hvězdné objekty na chladnějším konci spektra, byl součástí týmu, který identifikoval ultracool star TRAPPIST-1. Červený trpaslík "obecně označuje trpasličí hvězdy se spektrálním typem od K5V do M5V," řekl Gillon.
Formace a vlastnosti
Červení trpaslíci se tvoří jako jiné hlavní hvězdy. Nejprve se oblak prachu a plynu přitáhne k sobě gravitací a začne se otáčet. Materiál se pak zhlukuje ve středu a když dosáhne kritické teploty, začíná fúze.
Červení trpaslíci zahrnují nejmenší z hvězd, vážící mezi 7,5% a 50% hmotnosti slunce. Jejich snížená velikost znamená, že hoří při nižší teplotě a dosahují pouze 6 380 stupňů Fahrenheita (3 500 stupňů Celsia). Slunce, ve srovnání, má teplotu 9,900 F (5,500 C). Nízké teploty červených trpaslíků znamenají, že jsou daleko, mnohem slabší než hvězdy jako slunce.
Jejich nízká teplota také znamená, že hoří díky své dodávce vodíku méně rychle. Zatímco jiné, mohutnější hvězdy hoří pouze vodíkem ve svém jádru, než dorazí na konec svých životů, červení trpaslíci spotřebují veškerý svůj vodík uvnitř i vně jejich jádra. Tím se prodlouží životnost červených trpaslíků na biliony let; daleko za desetiletou životností hvězd podobných Slunci.
Klasifikace červených trpaslíků
Vědci občas mají potíže s rozlišením červené trpasličí hvězdy od hnědého trpaslíka. Hnědí trpaslíci jsou chladní a matní a pravděpodobně se podobají stejným způsobem jako červení trpaslíci, ale hnědí trpaslíci nikdy nedosáhnou bodu roztavení, protože jsou příliš malí, a proto nejsou považováni za hvězdy.
"Když pozorujeme červený trpaslík a změříme jeho atmosféru, nemusíme nutně vědět, zda je to hnědý trpaslík nebo hvězda - mladí hnědí trpaslíci vypadají téměř přesně jako ultracoolské hvězdy," řekl Adam Burgasser, astronom na Kalifornské univerzitě, San Diego.
Vědci měří teplotu atmosféry objektu, aby zjistili, zda je nebeský objekt hnědý nebo červený trpaslík. Hnědí trpaslíci bez fúzí jsou chladnější než 2 000 Kelvinů (3 140 F nebo 1 727 ° C), zatímco hvězdy přitahující vodík jsou teplejší než 2 700 K (4 400 F nebo 2 427 ° C). Mezi tím může být hvězda klasifikována jako červený trpaslík nebo hnědý trpaslík.
Chemické látky v atmosféře objektu někdy odhalí stopy o tom, co se děje v jeho srdci. Podle Burgassera naznačuje přítomnost molekul jako je metan nebo amoniak, které mohou přežít pouze při nízkých teplotách, dojem, že objekt je hnědý trpaslík. Lithium v atmosféře také naznačuje, že červený trpaslík je spíše hnědý trpaslík než skutečná hvězda.
Vědci však stále mohou používat termín červený trpaslík k popisu toho, jak nebeský objekt vypadá - malý a matný - i když je objekt ve skutečnosti hnědý trpaslík, řekl Burgasser.
Řada obyvatelných planet?
Planety se tvoří z materiálu, který zůstal na disku poté, co byla vytvořena jejich hvězda. S planetami, které je obklopují, bylo nalezeno mnoho červených trpaslíků, ačkoli obrovské plynové obry jsou vzácné. Protože červení trpaslíci jsou stmívavější než hvězdy jako slunce, je snazší najít malé planety, které by mohly obklopovat tyto stmívací objekty, což činí z červených trpaslíků populární cíl pro lov planet. NASA Keplerův kosmický dalekohled (který fungoval v letech 2009 až 2018) a Transiting Exoplanet Survey Satellite, nebo TESS (který zahájil činnost v roce 2018), prozkoumali mnoho červených trpaslíků pro možné planety podobné Zemi.
Protože planety zkoumané TESS jsou blízko jasných hvězd, které mají sklon být blízko Země, je pro pozemské dalekohledy snazší sledovat pozorování. V dubnu 2019 vyšetřovatelé TESS oznámili, že ano našel svou první planetu Země velikosti Země, ačkoli jeho podmínky nejsou ideální pro život, jak jej známe.
Vědci si dlouhou dobu mysleli, že červení trpaslíci jsou neobyvatelní. Jejich omezené světlo a teplo znamenalo, že obyvatelná zóna - nebo oblast, kde by se na planetách kolem červeného trpaslíka mohla tvořit tekutá voda - by byla velmi blízko hvězdy, což by planety dostalo do dosahu škodlivého záření od hvězdy. Jiné planety mohou být úhledně uzamčeny ke hvězdě, přičemž jedna strana je neustále obrácena ke slunci, což způsobuje, že jedna strana je příliš horká a druhá příliš chladná.
V roce 2016 byla nalezena potenciálně obyvatelná planeta obíhající kolem Proxima Centauri (Země je nejbližší hvězdou). A v roce 2019 astronomové oznámila možnost druhé planety obíhající daleko za obyvatelnou zónou hvězdy. Nejméně sedm planet planety Země obíhá kolem červeného trpaslíka TRAPPIST-1, a mnoho studií naznačuje alespoň některé z těchto planet mohly být hostitelem života.
Konec řádku
Drobní červení trpaslíci mohou mít prodlouženou životnost, ale stejně jako všechny ostatní hvězdy nakonec spálí díky dodávce paliva. Když to udělají, z červených trpaslíků se stanou bílí trpaslíci - mrtvé hvězdy, které již nepodstupují fúzi ve svém jádru. Nakonec budou bílí trpaslíci vyzařovat veškeré své teplo a stanou se černými trpaslíky.
Na rozdíl od Slunce, které se za několik miliard let stane bílým trpaslíkem, bude trvat několik miliard let, než spálí své palivo palivem. To je výrazně delší než věk vesmíru, který je starý méně než 14 miliard let. Červení trpaslíci mohou být trochu matní, ale jako želva pomalu vyhrávají přežití.
Dodatečné zdroje:
- Přečtěte si definici červeného trpaslíka podle Swinburne University.
- Zjistěte, proč by červení trpaslíci mohli být nejlepším místem k nalezení mimozemského života.
- Naučte se, jak superflares ohrožují planety červených trpaslíků.
Tento článek byl aktualizován 6. června 2019 přispěvatelem Space.com Elizabeth Howell.
