Konstnärens koncept som visar DG CVn - ett binärt system som består av två röda dvärgstjärnor - släpper loss en serie kraftfulla blossar som ses av NASA: s Swift-rymdskepp den 23 april 2014.
(Bild: © NASAs Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger)
Röda dvärgstjärnor utgör den största populationen av stjärnor i galaxen, men de gömmer sig i skuggorna, för svaga för att se med blotta ögat från jorden. Deras begränsade utstrålning hjälper till att förlänga deras livslängder, som är mycket större än solens.
Forskare tror att 20 av de 30 stjärnorna nära Jorden är röda dvärgar. Den närmaste stjärnan till solen, Proxima Centauri, är en röd dvärg.
Termen "röd dvärg" avser inte en enda typ av stjärna. Det appliceras ofta på de coolaste föremålen, inklusive K- och M-dvärgarna - som är sanna stjärnor - och bruna dvärgar, ofta benämnda "misslyckade stjärnor" eftersom de inte håller vätefusion i sina kärnor.
"Det finns ingen riktig definition av röda dvärgar," berättade astronomen Michaël Gillon från University of Liège i Belgien till Space.com via e-post. Gillon, som studerar stjärnobjekt i den svalare änden av spektrumet, var en del av teamet som identifierade ultracoolstjärnan TRAPPIST-1. Röd dvärg "avser vanligtvis dvärgstjärnor med en spektraltyp som sträcker sig från K5V till M5V," sade Gillon.
Bildande och egenskaper
Röda dvärgar bildas som andra huvudsekvensstjärnor. Först dras ett moln av damm och gas samman av tyngdkraften och börjar rotera. Materialet klumpar sig sedan i mitten, och när det når den kritiska temperaturen börjar fusionen.
Röda dvärgar inkluderar den minsta av stjärnorna, som väger mellan 7,5% och 50% solens massa. Deras reducerade storlek innebär att de bränner vid en lägre temperatur och når endast 6.380 grader Fahrenheit (3.500 grader Celsius). Solen har, jämfört, en temperatur på 9 900 F (5 500 C). De låga temperaturerna på röda dvärgar betyder att de är långt, mycket dunkare än stjärnor som solen.
Deras låga temperatur innebär också att de brinner mindre snabbt genom sin tillförsel av väte. Medan andra, mer massiva stjärnor förbränner bara väte i deras kärna innan de kommer till slutet av deras livstid, konsumerar röda dvärgar allt sitt väte, inom och utanför deras kärna. Detta sträcker livstid för röda dvärgar till biljoner år; långt bortom 10-miljarder-års livslängd för solliknande stjärnor.
Klassificering av röda dvärgar
Forskare har ibland svårt att skilja en röd dvärgstjärna från en brun dvärg. Bruna dvärgar är svala och svaga och bildar sannolikt på samma sätt som röda dvärgar gör, men bruna dvärgar når aldrig fusionspunkten eftersom de är för små, och därför är de inte betraktade som stjärnor.
"När vi observerar en röd dvärg och mäter dess atmosfär, vet vi inte nödvändigtvis om det är en brun dvärg eller en stjärna - unga bruna dvärgar ser nästan exakt ut som ultrakolstjärnor," sade Adam Burgasser, en astronom vid University of California, San Diego.
För att ta reda på om ett himmelsföremål är en brun eller röd dvärg, mäter forskare temperaturen i objektets atmosfär. Fusionsfria bruna dvärgar är svalare än 2 000 Kelvin (3,140 F eller 1 727 C), medan vätgas-smältande stjärnor är varmare än 2 700 K (4,400 F eller 2 427 C). Däremellan kan en stjärna klassificeras som en röd dvärg eller brun dvärg.
Ibland kan kemikalier i objektets atmosfär avslöja ledtrådar om vad som händer i hjärtat. Enligt Burgasser antyder förekomsten av molekyler som metan eller ammoniak, som bara kan överleva vid kalla temperaturer, att ett föremål är en brun dvärg. Litium i atmosfären antyder också att en röd dvärg är en brun dvärg snarare än en riktig stjärna.
Men forskare kan fortfarande använda termen röd dvärg för att beskriva hur ett himmelobjekt ser ut - litet och svagt - även om objektet faktiskt är en brun dvärg, sade Burgasser.
En mängd beboelige planeter?
Planeter bildas från det material som finns kvar på en disk efter att deras stjärna har skapats. Många röda dvärgar har hittats med planeter som omger dem, även om enorma gasjättar är sällsynta. Eftersom röda dvärgar är mörkare än stjärnor som solen, är det lättare att hitta små planeter som kan omge dessa mörkare objekt, vilket gör röda dvärgar till ett populärt mål för planetjakt. NASA: s Kepler rymdteleskop (som verkade mellan 2009 och 2018) och Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS (som startade verksamheten 2018), har kartlagt många röda dvärgstjärnor för möjliga jordliknande planeter.
Eftersom planeterna som undersöks av TESS är nära ljusa stjärnor som tenderar att vara nära Jorden är det lättare för markteleskop att följa upp observationerna. I april 2019 meddelade TESS utredare att de hade gjort det hittade deras uppdrags första jordstorlekäven om dess förhållanden inte är idealiska för livet som vi känner till det.
Under lång tid tyckte forskare att röda dvärgar var obeboeliga. Deras begränsade ljus och värme innebar att den bebodda zonen - eller regionen där flytande vatten skulle kunna bildas på planeter runt en röd dvärg - skulle ligga mycket nära stjärnan och placera planeterna inom området skadlig strålning från stjärnan. Andra planeter kan vara tidigt låsta till stjärnan, med ena sidan ständigt mot solen, vilket gör att den ena sidan är för varm och den andra är för kallt.
2016 hittades en potentiellt beboelig planet som kretsade kring Proxima Centauri (jordens närmaste stjärna). Och 2019 astronomer meddelade möjligheten till en andra planet kretsar långt utanför stjärnans bebodda zon. Åtminstone sju jordstorlekar planeter kretsar runt den röda dvärgen TRAPPIST-1och många studier föreslår åtminstone några av dessa planeter kunde vara värd för livet.
Slutet på raden
Små röda dvärgar kan ha en längre livstid, men som alla andra stjärnor kommer de så småningom att bränna igenom sin bränsleförsörjning. När de gör det blir de röda dvärgarna vita dvärgar - döda stjärnor som inte längre genomgår fusion i sin kärna. Så småningom kommer de vita dvärgarna att stråla bort all sin värme och bli svarta dvärgar.
Men till skillnad från solen, som kommer att bli en vit dvärg om några miljarder år, kommer röda dvärgar att ta biljoner år att bränna igenom sitt bränsle. Detta är betydligt längre än universumets ålder, som är mindre än 14 miljarder år gammal. Röda dvärgar kan vara lite svaga, men som sköldpaddan, de segrar långsamt men säkert överlevnadsloppet.
Ytterligare resurser:
- Läs definitionen av en röd dvärg enligt Swinburne University.
- Ta reda på varför röda dvärgar kan vara det bästa stället att hitta främmande liv.
- Lär dig hur superflarer från röda dvärgar äventyrar planeter.
Denna artikel uppdaterades 6 juni 2019 av Space.com-bidragsgivaren Elizabeth Howell.
