Artistkonsept som viser DG CVn - et binært system bestående av to røde dvergstjerner - slipper løs en serie kraftige fakler sett av NASAs Swift romfartøy 23. april 2014.
(Bilde: © NASAs Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger)
Røde dvergstjerner utgjør den største populasjonen av stjerner i galaksen, men de gjemmer seg i skyggene, for svake til å bli sett med det blotte øye fra Jorden. Deres begrensede utstråling er med på å forlenge levetiden, som er langt større enn solens.
Forskere tror at 20 av de 30 stjernene i nærheten av Jorden er røde dverger. Den nærmeste stjernen til solen, Proxima Centauri, er en rød dverg.
Begrepet "rød dverg" refererer ikke til en eneste slags stjerne. Det blir ofte brukt på de kuleste gjenstandene, inkludert K- og M-dverger - som er sanne stjerner - og brune dverger, ofte referert til som "mislykkede stjerner" fordi de ikke opprettholder hydrogenfusjon i kjernene.
"Det er ingen sann definisjon av røde dverger," sa astronom Michaël Gillon fra University of Liège i Belgia til Space.com per e-post. Gillon, som studerer stjerners gjenstander i den kjøligere enden av spekteret, var en del av teamet som identifiserte ultracool-stjernen TRAPPIST-1. Rød dverg "refererer generelt til dvergstjerner med en spektraltype som spenner fra K5V til M5V," sa Gillon.
Dannelse og egenskaper
Røde dverger dannes som andre hovedsekvensstjerner. Først blir en sky av støv og gass trukket sammen av tyngdekraften og begynner å rotere. Materialet klumper seg deretter i sentrum, og når det når den kritiske temperaturen, begynner fusjon.
Røde dverger inkluderer den minste av stjernene, som veier mellom 7,5% og 50% solens masse. Deres reduserte størrelse betyr at de brenner ved en lavere temperatur, og når bare 6.380 grader Fahrenheit (3.500 grader Celsius). Solen har til sammenligning en temperatur på 9.500 F (5.500 C). De lave temperaturene på røde dverger betyr at de er langt, langt svakere enn stjerner som solen.
Deres lave temperatur betyr også at de brenner mindre raskt gjennom tilførselen av hydrogen. Mens andre, mer massive stjerner brenner bare gjennom hydrogenet i kjernen før de kommer til slutten av levetiden, bruker røde dverger alt sitt hydrogen, i og utenfor kjernen. Dette strekker levetiden til røde dverger til billioner av år; langt utover solen-lignende stjerners levetid på 10 milliarder år.
Klassifisering av røde dverger
Forskere har tidvis problemer med å skille en rød dvergstjerne fra en brun dverg. Brune dverger er kule og svake, og danner sannsynligvis på samme måte som røde dverger gjør, men brune dverger når aldri fusjonspunktet fordi de er for små, og derfor regnes de ikke som stjerner.
"Når vi observerer en rød dverg og måler atmosfæren, vet vi ikke nødvendigvis om det er en brun dverg eller en stjerne - unge brune dverger ser nesten nøyaktig ut som ultracool-stjerner," sa Adam Burgasser, en astronom ved University of California, San Diego.
For å finne ut om en himmelsk gjenstand er en brun eller rød dverg, måler forskere temperaturen i objektets atmosfære. Fusjonsfrie brune dverger er kjøligere enn 2 000 Kelvin (3,140 F eller 1 277 C), mens hydrogensmeltende stjerner er varmere enn 2700 K (4,400 F eller 2 427 C). I mellom kan en stjerne klassifiseres som en rød dverg eller brun dverg.
Noen ganger kan kjemikalier i objektets atmosfære avsløre ledetråder om hva som skjer i hjertet. I følge Burgasser antyder tilstedeværelsen av molekyler som metan eller ammoniakk, som bare kan overleve ved kalde temperaturer, at en gjenstand er en brun dverg. Litium i atmosfæren antyder også at en rød dverg er en brun dverg i stedet for en ekte stjerne.
Men forskere kan fremdeles bruke begrepet rød dverg for å beskrive hvordan en himmelsk gjenstand ser ut - liten og svak - selv om gjenstanden faktisk er en brun dverg, sa Burgasser.
En rekke beboelige planeter?
Det dannes planeter fra materialet som er igjen på en disk etter at stjernen deres er opprettet. Mange røde dverger er funnet med planeter som omgir dem, selv om enorme gassgiganter er sjeldne. Fordi røde dverger er svakere enn stjerner som solen, er det lettere å finne små planeter som kan omgi disse dimmere gjenstandene, noe som gjør røde dverger til et populært mål for planetjakt. NASAs Kepler romteleskop (som opererte mellom 2009 og 2018) og Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS (som startet driften i 2018), har kartlagt mange røde dvergstjerner for mulige jordlignende planeter.
Siden planetene som er undersøkt av TESS er i nærheten av lyse stjerner som har en tendens til å være nær Jorden, er det lettere for bakketeleskoper å følge opp observasjonene. I april 2019 kunngjorde TESS-etterforskere at de hadde gjort det fant oppdragets første jordstørrelses planet, selv om forholdene ikke er ideelle for livet slik vi kjenner det.
I lang tid mente forskere at røde dverger var ubeboelige. Deres begrensede lys og varme betydde at den beboelige sonen - eller regionen der det kunne dannes flytende vann på planeter rundt en rød dverg - ville være svært nær stjernen, og sette planetene i rekke skadelig stråling fra stjernen. Andre planeter kan være tidvis låst til stjernen, med den ene siden konstant mot solen, og føre til at den ene siden er for varm, og den andre blir for kald.
I 2016 ble en potensiell beboelig planet funnet i bane rundt Proxima Centauri (jordens nærmeste stjerne). Og i 2019 astronomer kunngjorde muligheten for en andre planet som går i bane langt utenfor stjernens beboelige sone. Minst syv planeter i jordstørrelse går i bane rundt den røde dvergen Trappist-en, og mange studier antyder i det minste noen av disse planetene kunne være vertskap for livet.
Slutten på linjen
Små røde dverger kan ha en forlenget levetid, men som alle andre stjerner vil de til slutt brenne gjennom tilførselen av drivstoff. Når de gjør det, blir de røde dvergene hvite dverger - døde stjerner som ikke lenger gjennomgår fusjon i kjernen. Etter hvert vil de hvite dvergene stråle bort all varmen sin og bli svarte dverger.
Men i motsetning til solen, som vil bli en hvit dverg om noen milliarder år, vil røde dverger ta billioner av år å brenne gjennom drivstoffet sitt. Dette er betydelig lengre enn universets alder, som er mindre enn 14 milliarder år gammel. Røde dverger kan være litt svake, men som skilpadden, vinner de sakte men sikkert overlevelsesløpet.
Tilleggsressurser:
- Les definisjonen av en rød dverg ifølge Swinburne University.
- Finn ut hvorfor røde dverger kan være det beste stedet å finne fremmedliv.
- Lær hvordan superflares fra røde dverger setter planene i fare.
Denne artikkelen ble oppdatert 6. juni 2019 av Space.com-bidragsyter Elizabeth Howell.
