Концепцията на художника, показваща DG CVn - двоична система, състояща се от две звезди от червено джудже - отприщи серия от мощни пламъци, наблюдавани от космическия кораб Swift на НАСА на 23 април 2014 г.
(Изображение: © Център за космически полети Goddard / S. Wiessinger) на НАСА
Звездите от червено джудже съставляват най-голямата популация от звезди в галактиката, но те се крият в сенките, твърде тъмни, за да се видят с просто око от Земята. Тяхното ограничено излъчване помага да се удължи техният живот, който е далеч по-голям от този на слънцето.
Учените смятат, че 20 от 30-те звезди в близост до Земята са червени джуджета. Най-близката звезда до слънцето, Проксима Кентавър, е червено джудже.
Терминът "червено джудже" не се отнася до един вид звезда. Често се прилага върху най-готините обекти, включително джуджетата K и M - които са истински звезди - и кафявите джуджета, често наричани „неуспешни звезди“, тъй като не поддържат водороден синтез в своите ядра.
"Няма истинска дефиниция за червените джуджета", заяви астрономът Михаел Гилън от университета в Лиеж в Белгия пред Space.com по имейл. Гилън, който изучава звездни обекти в по-хладния край на спектъра, беше част от екипа, който идентифицира звездата с ултрахлада TRAPPIST-1. Червено джудже "обикновено се отнася до звезди джуджета със спектрален тип, вариращ от K5V до M5V", каза Гилън.
Формиране и характеристики
Червените джуджета се оформят като други звезди от основната последователност. Първо, облакът от прах и газ се събира заедно от гравитацията и започва да се върти. След това материалът се струпва в центъра и когато достигне критичната температура, започва сливането.
Червените джуджета включват най-малката от звездите, тежаща между 7,5% и 50% от масата на слънцето. Намаленият им размер означава, че те изгарят при по-ниска температура, достигайки само 6,380 градуса по Фаренхайт (3500 градуса по Целзий). Сравнението на слънцето е с температура от 9 900 F (5 500 C). Ниските температури на червените джуджета означават, че те са далеч, далеч по-тъмни от звездите като слънцето.
Ниската им температура означава също, че те изгарят чрез доставката си на водород по-малко бързо. Докато други, по-масивни звезди изгарят само водорода в сърцевината си, преди да дойдат до края на живота си, червените джуджета консумират целия си водород, вътре и извън ядрото си. Това удължава живота на червените джуджета до трилиони години; далеч над 10 милиарда години живот на слънцеподобни звезди.
Класифициране на червени джуджета
Понякога учените изпитват затруднения да различават звезда от червено джудже от кафяво джудже. Кафявите джуджета са готини и неясни и вероятно се образуват по същия начин, по който го правят червените джуджета, но кафявите джуджета никога не стигат до точката на сливане, защото са твърде малки и следователно не се считат за звезди.
"Когато наблюдаваме червено джудже и измерваме атмосферата му, не е задължително да знаем дали е кафяво джудже или звезда - младите кафяви джуджета изглеждат почти точно като звезди с ултрахлада", казва Адам Бургер, астроном от Калифорнийския университет, Сан Диего.
За да разберат дали небесен обект е кафяво или червено джудже, учените измерват температурата на атмосферата на обекта. Кафявите джуджета без синтез са по-студени от 2 000 Келвина (3,140 F или 1,727 С), докато звездите, които се смесват с водород, са по-топли от 2700 К (4,400 F или 2427 С). Между тях една звезда може да бъде класифицирана като червено джудже или кафяво джудже.
Понякога химикалите в атмосферата на обекта могат да разкрият улики за случващото се в сърцето му. Според Бургассер, наличието на молекули като метан или амоняк, които могат да оцелеят само при студени температури, предполага, че обект е кафяво джудже. Литият в атмосферата също предполага, че червено джудже е кафяво джудже, а не истинска звезда.
Но учените все още могат да използват термина червено джудже, за да опишат как изглежда небесен обект - малък и неясен - дори ако обектът всъщност е кафяво джудже, каза Бургас.
Приятел на обитаеми планети?
Планетите се формират от материала, останал на диск след създаването на звездата им. Открити са много червени джуджета с заобикалящи ги планети, макар огромни газови гиганти да са рядкост. Тъй като червените джуджета са по-тъмни от звездите като слънцето, по-лесно е да намерите малки планети, които могат да заобикалят тези по-димни обекти, което прави червените джуджета популярна мишена за лов на планети. НАСА Космически телескоп Kepler (която оперира между 2009 г. и 2018 г.) и Транзитиращ сателит за изследване на екзопланетитеили TESS (който стартира дейността си през 2018 г.) са изследвали много червени звезди джудже за възможни планети, подобни на Земята.
Тъй като планетите, изследвани от TESS, са близо до ярки звезди, които имат склонност да са близо до Земята, за наземните телескопи е по-лесно да следят наблюденията. През април 2019 г. следователите от TESS обявиха, че имат намериха първата планета с размер на тяхната мисия, въпреки че условията му не са идеални за живота, както го познаваме.
Дълго време учените смятали, че червените джуджета са необитаеми. Ограничената им светлина и топлина означава, че обитаемата зона - или регионът, в който течната вода може да се образува на планети около червено джудже - ще бъде много близо до звездата, поставяйки планетите в обхват на вредното излъчване от звездата. Другите планети може да са добре завързани към звездата, като едната страна е постоянно обърната към слънцето, което прави едната страна прекалено топла, а другата - твърде студена.
През 2016 г. е открита потенциално обитаема планета на орбита около Проксима Кентавър (най-близката звезда на Земята). А през 2019 г. астрономите обяви възможността за втора планета орбитира далеч извън обитаемата зона на звездата. Поне седем планети с размер на Земята обикалят около червеното джудже Траписти-1и много изследвания предполагат поне някои от тези планети биха могли да приемат живот.
Краят на реда
Малките червени джуджета може да имат удължен живот, но като всички други звезди, в крайна сметка те ще изгорят чрез доставката си на гориво. Когато го направят, червените джуджета стават бели джуджета - мъртви звезди, които вече не са подложени на сливане в основата си. В крайна сметка белите джуджета ще излъчват цялата си топлина и ще станат черни джуджета.
Но за разлика от слънцето, което ще стане бяло джудже след няколко милиарда години, на червените джуджета ще са необходими трилиони години, за да изгорят горивото си. Това е значително по-дълго от възрастта на Вселената, която е на по-малко от 14 милиарда години. Червените джуджета може да са малко затъмнени, но подобно на костенурката, те бавно, но сигурно печелят състезанието за оцеляване.
Допълнителни ресурси:
- Прочетете определението на червено джудже според университета Суинбърн.
- Разберете защо червените джуджета може да са най-доброто място за намиране на извънземен живот.
- Научете как суперпламъците от червени джуджета застрашават планетите.
Тази статия е актуализирана на 6 юни 2019 г. от автора на Space.com Елизабет Хоуъл.
