Vörös törpe – a Hertzsprung-Russell diagram szerint egy kicsi és viszonylag hideg fősorozatú csillag , amelynek spektrális típusa M vagy késői K. Nagyon gyakori csillagok, különösen az olyan régi gömbhalmazokban, mint az M3 , galaktikus halo . A vörös törpék eloszlása a Galaxisban gömb alakú, ellentétben az erősen sugárzó karokkal, amelyek fényessége a fényes, fiatal csillagoknak és a gázhalmazok újrasugárzásának köszönhető.
A vörös törpék nagyon különböznek a többi csillagtól. A vörös törpék tömege nem haladja meg a naptömeg harmadát (az alsó tömeghatár vagy a Kumar-határ 0,0767 a nehéz elemek szokásos bősége mellett [1] [2] M ☉ , ekkor jönnek a barna törpék ). A vörös törpe fotoszférájának hőmérséklete elérheti a 3500 K -t , ami meghaladja az izzószál hőmérsékletét , ezért a vörös törpék a lámpákhoz hasonlóan nevükkel ellentétben nem vörös, hanem okkersárgás árnyalatot bocsátanak ki. Az ilyen típusú csillagok nagyon kevés fényt bocsátanak ki, néha 10 000-szer kevesebbet, mint a Nap. A hidrogén termonukleáris égésének alacsony sebessége miatt a vörös törpék nagyon hosszú élettartamúak - több tízmilliárdtól több tíz billió évig (egy 0,1 naptömegű vörös törpe 10 billió évig ég) [2] . A héliummal végbemenő termonukleáris reakciók lehetetlenek a vörös törpék mélyén , így nem tudnak vörös óriássá válni . Idővel fokozatosan zsugorodnak és egyre jobban felmelegednek, amíg el nem használják a teljes hidrogén-üzemanyag-készletüket, és fokozatosan kék törpékké , majd héliummaggal rendelkező fehér törpékké válnak. De nem telt el elég idő az Ősrobbanás óta ahhoz, hogy a vörös törpék kiléphessenek a fő sorozatból .
Az a tény, hogy a vörös törpék a fősorozaton maradnak, míg más csillagok elmozdulnak, lehetővé teszi a csillaghalmazok korának meghatározását azáltal, hogy megtaláljuk azt a tömeget, amelynél a csillagok kénytelenek elhagyni a fősorozatot.
Spektrális osztály | Sugár | Súly | Fényesség | Hőfok | Tipikus képviselők |
---|---|---|---|---|---|
R/R ☉ | M/M ☉ | L/L ☉ | K | ||
M0 | 0,64 | 0,47 | 0,075 | 3850 | GJ278C |
M1 | 0,49 | 0,49 | 0,035 | 3600 | GJ 229A |
M2 | 0,44 | 0,44 | 0,023 | 3400 | Lalande 21185 |
M3 | 0,39 | 0,36 | 0,015 | 3250 | GJ725A |
M4 | 0.26 | 0,20 | 0,0055 | 3100 | Barnard csillaga |
M5 | 0,20 | 0.14 | 0,0022 | 2800 | GJ866AB |
M6 | 0,15 | 0.10 | 0,0009 | 2600 | Farkas 359 |
M7 | 0.12 | 0,09 | 0,0006 | 2500 | Van Bisbrook 8 |
M8 | 0.11 | 0,08 | 0,0003 | 2400 | Van Bisbrook 9 |
M9 | 0,08 | 0,079 | 0,00015 | 2300 | LHS 2924 |
M9.5 | 0,08 | 0,075 | 0,0001 | 2250 | DENIS-P J0021.0-4244 [4] |
Szinte minden szabad szemmel látható csillag fehér vagy kék, ezért azt gondolhatja, hogy a vörös törpék nem gyakoriak. De a valóságban ezek a leggyakoribb csillag típusú objektumok az Univerzumban [5] . A lényeg az, hogy a távoli halvány csillagok egyszerűen nem láthatók. A Proxima Centauri , a Naphoz legközelebbi csillag, vörös törpe (M5,5Ve spektrális osztály; magnitúdó 11,0 m ) , akárcsak a következő harminc legközelebbi csillag közül húsz. Alacsony fényességük miatt azonban kevéssé tanulmányozzák őket.
A csillagászat egyik rejtélye a vörös törpék túl kevés száma, amelyek egyáltalán nem tartalmaznak fémeket. A Big Bang modell szerint a csillagok első generációjának csak hidrogént és héliumot (és nagyon kis mennyiségű lítiumot) kellett volna tartalmaznia. Ha vörös törpék is voltak ezek között a csillagok között, akkor ma megfigyelni kellene őket, ami nem így van. Az általánosan elfogadott magyarázat szerint a kis tömegű csillagok nem alakulhatnak ki nehéz elemek nélkül. Mivel a termonukleáris reakciók a könnyű csillagokban hidrogén jelenlétében játszódnak le fémek jelenlétében, egy korai kis tömegű, fémektől mentes protocsillag nem tud „meggyulladni”, és kénytelen gázfelhőnek maradni, amíg több anyagot nem kap. Mindez alátámasztja azt az elméletet, hogy az első csillagok nagyon nagy tömegűek voltak, és hamarosan elpusztultak, nagy mennyiségű fémet lökve ki a könnyű csillagok kialakulásához.
A vörös törpék termonukleáris reakciói „gazdaságosak”: a nukleoszintézis e csillagok mélyén lassú. Ez annak köszönhető, hogy a termonukleáris reakciók sebessége (körülbelül a negyedik hatvány) erősen függ a hőmérséklettől, amely alacsony tömegű csillagokban alacsony. Ezért a vörös törpék életciklusa több százszor hosszabb, mint a sárga törpéké (különösen a Napé). Ha a legegyszerűbb élet valamelyik bolygón egy vörös törpe közelében keletkezett, akkor annak a valószínűsége, hogy valami érdekessé fejlődik, összehasonlíthatatlanul nagyobb, mint az olyan viszonylag rövid életű csillagoké, mint a Nap. Ez annak köszönhető, hogy évmilliárdokat vesz igénybe a magasan szervezett élet kialakulásához.
2005 - ben vörös törpék körül keringő exobolygókat fedeztek fel . Az egyik mérete a Neptunuszhoz hasonlítható (körülbelül 17 Földtömeg ). Ez a bolygó mindössze 6 millió kilométerre kering a csillagtól (0,04 AU ), ezért a felszíni hőmérsékletének 150 ° C körül kell lennie , annak ellenére, hogy a csillag fényereje alacsony. 2006- ban egy Földhöz hasonló bolygót fedeztek fel. 390 millió kilométeres (2,6 AU ) távolságban kering egy vörös törpe körül, felszíni hőmérséklete –220 °C. 2007 -ben bolygókat fedeztek fel a Gliese 581 vörös törpe lakható zónájában , 2010 -ben a Gliese 876 közelében, a lakható zónában fedeztek fel bolygót . 2014-ben fedezték fel a Föld méretű Kepler-186f bolygót a lakható zónában [6] . 2017. február 22-én bejelentették hét Föld-szerű bolygó felfedezését a TRAPPIST-1 vörös törpe körül . Közülük három a lakható zónában található [7] .
Mivel a vörös törpék meglehetősen halványak, az effektív földi pályának közel kell lennie a csillaghoz. De egy bolygó, amely túl közel van egy csillaghoz , állandóan az egyik oldalon néz szembe vele . Ezt a jelenséget árapály befogásnak nevezik . Hőmérsékletkülönbséget okozhat a különböző féltekéken (éjjel és nappal), mivel a nappali féltekén mindig meleg van (lehet, hogy nagyon meleg), éjszaka pedig megközelítheti az abszolút nullát . A sűrű légkör azonban biztosíthat némi hőátadást az árnyékféltekén, de ez erős szelet okozna.
A vörös törpék sokszor aktívabbak, mint a Nap (az ilyen csillagok csillagszele nem sokkal gyengébb, mint a Napé). A vörös törpe rendszerben lévő nagyon erős napkitörések károsak lehetnek a bolygó lehetséges életére. A bolygó mágneses tere a sugárzás gátjává válva részben megoldhatná ezt a problémát , de az árapály-befogó bolygók legtöbbször nem rendelkezhetnek vele, mert a bolygóforgás hiánya a magforgás hiányát is jelenti. A magnetoszféra kozmikus sugárzás elleni védelemben betöltött szerepét azonban régóta túlbecsülték, és a légkör védő tulajdonságai önmagában is elegendőek lehetnek [8] .
![]() | |
---|---|
Bibliográfiai katalógusokban |