Что такое Красный Карлик?

красный карлик звездаНаша Вселенная состоит из триллионов звёзд. 70 % из них составляют красные карлики. Несмотря на такое изобилие, данные объекты звёздного типа не видны невооружённым глазом. Это связано с тем, что они имеют низкую яркость и значительно холоднее других звёзд. Поэтому и мало изучены. Самый яркий красный карлик в 10 раз уступает по яркости Солнцу, которое ярче самого тусклого красного карлика в 1000 раз!

Тем не менее, не стоит недооценивать слабых красных карликов, поскольку они имеют невероятную продолжительность жизни и намного переживут Солнце. Расчётная длина жизни красного карлика составляет один триллион лет! Если придёт время умереть нашей Вселенной, то красные карлики погибнут последними.

Что делает звезду красным карликом?

Чтобы различать типы звёзд, Эйнар Герцшпрунг и Генри Норрис Рассел разработали систему построения графика на основе яркости звезды и её цветового индекса. Эти графики цветовой яркости известны, как диаграммы Герцшпрунга-Рассела.

Красный карлик звезда

Фото Richard Powell/Wikimedia Commons

Полоса звёзд, идущая по диагонали на диаграмме, называется главной последовательностью, к которой принадлежат красные карлики. Большинство звёзд из главной последовательности являются карликовыми. Существует и другая шкала, по которой дифференцируются звёзды. Эта дифференциация осуществляется на основе теплоты звёзд. Шкала делится на O, B, A, F, G, K и M, где O-самая горячая звезда, а M-самая холодная. Это система Моргана-Кинана, и обозначает она спектральный тип звезды. Отдельные буквы дополняются цифрами от 0 до 9, например, буква «О» подразделяется на О1, О2, О3…О8, О9, где ноль — самая горячая звезда, а 9 — самая холодная.

Определение «красный карлик» не является строгим и широко варьируется. В 1915 году термин использовался для того, чтобы отличить красные карлики от гораздо более горячих голубых. При переходе по спектральному типу звезды исследователи выделяют среди них разные уровни. Например, последовательность от K8 до M5 считается красными карликами. Ближайшая красная карликовая звезда к Солнцу, Проксима Центавра, находится на расстоянии 4,2 световых лет.

Описание и характеристика красных карликов

Энергия, генерируемая в красном карлике, является результатом синтеза водорода в гелий — совокупность термоядерных реакций. Эти звёзды очень малы по массе, имеют низкое давление и низкую скорость слияния, наряду с низкой температурой. Это заставляет их испускать совсем слабый свет, сопоставимый с 1/10 000-й частью света, излучаемого Солнцем. Как результат, очень низкая светимость, которая может быть в 1000 раз меньше, чем у Солнца.

Красные карлики полностью конвективны (большая часть молекул движется) из-за их малой массы. Это приводит к отсутствию накопления гелия в ядре, что позволяет им сжигать большое количество водорода по сравнению с Солнцем. Поэтому красные карлики могут иметь гораздо более длительный срок жизни, чем нынешний возраст Вселенной (13,7 миллиарда лет). Как мы уже сказали, предполагаемая продолжительность жизни этих звёзд намного превышает продолжительность жизни Солнца (10 миллиардов лет).

Возраст звезды красного карлика пропорционален её массе, поэтому, чем меньше масса звезды, тем дольше она живёт. По некоторым оценкам, продолжительность жизни красного карлика с массой в 0,1 массы Солнца может составлять 10 триллионов лет, что поистине ошеломляет, если учесть относительно молодой возраст Вселенной. Кроме того, именно поэтому красные карлики не существуют на своих продвинутых стадиях эволюции.

Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, и их обитаемость

Экзопланеты обращаются вокруг красных карликов, но размеры этих планет, как правило, не больше, чем Юпитер. Доплеровские исследования показывают, что только вокруг одной из 40 красных карликов вращается экзопланета размером с Юпитер, а вокруг одной из трёх красных карликов обращается планета массой с Нептун. Наблюдения, проведённые с помощью HARPS (высокоточного спектрографа), показывают, что вокруг 40% красных карликов вращаются планеты класса “Супер-Земля” (земного типа), на поверхности которых не исключается возможность существования воды.

«Отличная новость!»- скажете вы. Однако, без подвоха тут не обошлось. Не так — то просто вращаться вокруг красных карликов. Планеты в обитаемой зоне красного карлика должны находиться очень близко к нему из-за яркости звезды, что сделало бы планету приливно-отливной из-за разницы температур в полушариях. Это приведёт к тому, что планета не будет вращаться вокруг своей оси, то есть одна и та же сторона всегда будет обращена к красному карлику. (Как и наша Луна, когда она вращается вокруг Земли). На обеих сторонах этой планеты будут контрастные условия, где сторона, обращённая к звезде, будет полностью нагреваться, в то время как другая будет очень холодной. Красные карлики также имеют тенденцию к массивным вспышкам и мгновенному увеличению яркости в считанные минуты. Это оказалось бы катастрофическим для атмосферы любой близлежащей экзопланеты, что сделало бы шансы на выживание на этих планетах призрачными.

Автор Алёна Россомаха

По материалам Университета Блаффтона, Техасского Университета и Университета Вилланова

Share

вам также может понравиться

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *