Kunstnerens koncept, der viser DG CVn - et binært system, der består af to røde dværgstjerner - løsner en række kraftfulde blusser set af NASAs Swift-rumfartøj den 23. april 2014.
(Billede: © NASAs Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger)
Røde dværgstjerner udgør den største befolkning af stjerner i galaksen, men de skjuler sig i skyggerne, for svage til at kunne ses med det blotte øje fra Jorden. Deres begrænsede udstråling hjælper med at forlænge deres levetid, som er langt større end solens.
Forskere mener, at 20 ud af de 30 stjerner nær Jorden er røde dværge. Den nærmeste stjerne til solen, Proxima Centauri, er en rød dværg.
Udtrykket "rød dværg" henviser ikke til en enkelt slags stjerne. Det anvendes ofte til de fedeste genstande, herunder K- og M-dværge - som er ægte stjerner - og brune dværge, der ofte kaldes "mislykkede stjerner", fordi de ikke opretholder brintfusion i deres kerner.
"Der er ingen rigtig definition af røde dværge," fortalte astronom Michaël Gillon fra University of Liège i Belgien til Space.com via e-mail. Gillon, der studerer stjernemæssige genstande i den køligere ende af spektret, var en del af teamet, der identificerede ultracoolstjernen TRAPPIST-1. Rød dværg "refererer generelt til dværgstjerner med en spektraltype, der spænder fra K5V til M5V," sagde Gillon.
Dannelse og egenskaber
Røde dværge dannes som andre hovedsekvensstjerner. Først trækkes en sky af støv og gas sammen af tyngdekraften og begynder at rotere. Materialet klumper sig derefter i midten, og når det når den kritiske temperatur, begynder fusion.
Røde dværge inkluderer den mindste af stjernerne, der vejer mellem 7,5% og 50% solens masse. Deres reducerede størrelse betyder, at de brænder ved en lavere temperatur og når kun 6.380 grader Fahrenheit (3.500 grader Celsius). Til sammenligning har solen en temperatur på 9.500 F (5.500 C). De lave temperaturer på røde dværge betyder, at de er langt, langt svagere end stjerner som solen.
Deres lave temperatur betyder også, at de brænder mindre hurtigt gennem deres brintforsyning. Mens andre, mere massive stjerner forbrænder kun brintet i deres kerne, inden de kommer til slutningen af deres levetid, spiser røde dværge alt deres brint, inden for og uden for deres kerne. Dette strækker levetiden for røde dværge til billioner af år; langt ud over solen-lignende stjerners levetid på 10 milliarder år.
Klassificering af røde dværge
Forskere har lejlighedsvis svært ved at skelne en rød dværgstjerne fra en brun dværg. Brune dværge er kølige og svage og danner sandsynligvis på samme måde som røde dværge gør, men brune dværge når aldrig fusionspunktet, fordi de er for små, og derfor betragtes de ikke som stjerner.
"Når vi observerer en rød dværg og måler dens atmosfære, ved vi ikke nødvendigvis, om det er en brun dværg eller en stjerne - unge brune dværge ligner næsten nøjagtigt som ultracoolstjerner," sagde Adam Burgasser, en astronom ved University of California, San Diego.
For at finde ud af, om et himmelobjekt er en brun eller rød dværg, måler forskere temperaturen i objektets atmosfære. Fusionsfrie brune dværge er køligere end 2.000 Kelvin (3.140 F eller 1.727 C), mens brintfusionstjerner er varmere end 2.700 K (4.400 F eller 2.427 C). I mellem kunne en stjerne klassificeres som en rød dværg eller brun dværg.
Nogle gange kan kemikalier i objektets atmosfære afsløre ledetråde om, hvad der sker i hjertet. Ifølge Burgasser antyder tilstedeværelsen af molekyler som metan eller ammoniak, som kun kan overleve ved kolde temperaturer, at en genstand er en brun dværg. Litium i atmosfæren antyder også, at en rød dværg er en brun dværg snarere end en ægte stjerne.
Men forskere bruger muligvis stadig udtrykket rød dværg til at beskrive, hvordan en himmelobjekt ser ud - lille og svag - selvom objektet faktisk er en brun dværg, sagde Burgasser.
En række beboelige planeter?
Planeter dannes af det materiale, der er tilbage på en disk, efter at deres stjerne er oprettet. Der er fundet mange røde dværge med planeter, der omgiver dem, skønt enorme gasgiganter er sjældne. Fordi røde dværge er svagere end stjerner som solen, er det lettere at finde små planeter, der muligvis omgiver disse svagere objekter, hvilket gør røde dværge til et populært mål for planetjagt. NASAs Kepler rumteleskop (som fungerede mellem 2009 og 2018) og Transit Exoplanet Survey Satellite, eller TESS (som startede operationen i 2018), har undersøgt mange røde dværgstjerner for mulige jordlignende planeter.
Da planeterne, der er undersøgt af TESS, er i nærheden af lyse stjerner, der har en tendens til at være tæt på Jorden, er det lettere for jordteleskoper at følge op på observationer. I april 2019 meddelte TESS-efterforskere, at de havde gjort det fundet deres missionens første jordstørrelse planet, selvom dens forhold ikke er ideelle til livet, som vi kender det.
I lang tid mente forskere, at røde dværge var ubeboelige. Deres begrænsede lys og varme betød, at den beboelige zone - eller det område, hvor der kunne dannes flydende vand på planeter omkring en rød dværg - ville være meget tæt på stjernen og placere planeterne i række af skadelig stråling fra stjernen. Andre planeter kan være tidligt låst til stjernen, hvor den ene side konstant vender mod solen, hvilket får den ene side til at være for varm, og den anden er for kold.
I 2016 blev der fundet en potentielt beboelig planet, der kredsede om Proxima Centauri (Jordens nærmeste stjerne). Og i 2019 astronomer annoncerede muligheden for en anden planet kredser langt uden for stjernens beboelige zone. Mindst syv planeter i jordstørrelse kredser om den røde dværg TRAPPIST-1, og mange studier antyder mindst nogle af disse planeter kunne være vært for livet.
Enden på linjen
Små røde dværge kan have en forlænget levetid, men som alle andre stjerner vil de til sidst brænde gennem deres forsyning med brændstof. Når de gør det, bliver de røde dværge hvide dværge - døde stjerner, der ikke længere gennemgår fusion i deres kerne. Til sidst vil de hvide dværge udstråle al deres varme og blive sorte dværge.
Men i modsætning til solen, der vil blive en hvid dværg om nogle få milliarder år, vil røde dværge tage billioner af år at brænde gennem deres brændstof. Dette er markant længere end universets alder, som er mindre end 14 milliarder år gammel. Røde dværge er måske lidt svage, men ligesom skildpadden vinder de langsomt men sikkert overlevelsesløbet.
Yderligere ressourcer:
- Læs definitionen af en rød dværg ifølge Swinburne University.
- Find ud af, hvorfor røde dværge muligvis er det bedste sted at finde fremmed liv.
- Lær hvordan superflares fra røde dværge bringer planeter i fare.
Denne artikel blev opdateret den 6. juni 2019 af Space.com-bidragyder Elizabeth Howell.
