ดาวแคระแดง: ดาวที่พบบ่อยที่สุดและอายุยืนที่สุด

Send

แนวคิดของศิลปินที่แสดง DG CVn - ระบบดาวคู่ประกอบด้วยดาวแคระแดงสองดวงปลดปล่อยชุดเปลวไฟทรงพลังที่เห็นโดยยานอวกาศ Swift ของนาซ่าเมื่อวันที่ 23 เมษายน 2014

(ภาพ: © Goddard Space Flight Center / Wiessinger ของนาซา)

ดาวแคระแดงเป็นกลุ่มดาวที่ใหญ่ที่สุดในกาแลคซี แต่มันซ่อนตัวอยู่ในเงามืดมืดเกินไปที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจากโลก ความกระจ่างใสที่ จำกัด ของพวกเขาช่วยยืดอายุการใช้งานซึ่งยิ่งใหญ่กว่าดวงอาทิตย์

นักวิทยาศาสตร์คิดว่า 20 จาก 30 ดาวที่อยู่ใกล้โลกเป็นดาวแคระแดง ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดคือ Proxima Centauri เป็นดาวแคระแดง

คำว่า "ดาวแคระแดง" ไม่ได้หมายถึงดาวชนิดเดียว มันถูกนำไปใช้กับวัตถุที่เจ๋งที่สุดซึ่งรวมถึงดาวแคระ K และ M ซึ่งเป็นดาวจริงและดาวแคระน้ำตาลมักเรียกกันว่า "ดาวที่ล้มเหลว" เพราะพวกมันไม่ได้รักษาไฮโดรเจนฟิวชั่นไว้ในแกนกลางของมัน

“ ไม่มีคำจำกัดความที่แท้จริงของดาวแคระแดง” นักดาราศาสตร์Michaël Gillon จากมหาวิทยาลัยLiègeในเบลเยียมบอก Space.com ทางอีเมล Gillon ผู้ศึกษาวัตถุดาวฤกษ์ที่ปลายสุดของสเปกตรัมเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่ระบุ ultracool star TRAPPIST-1 ดาวแคระแดง "โดยทั่วไปหมายถึงดาวแคระที่มีสเปกตรัมหลากหลายตั้งแต่ K5V ถึง M5V" Gillon กล่าว

การก่อตัวและคุณสมบัติ

ดาวแคระแดงก่อตัวขึ้นเหมือนดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลักอื่น ๆ ก่อนอื่นเมฆฝุ่นและก๊าซถูกดึงเข้าหากันด้วยแรงโน้มถ่วงและเริ่มหมุน จากนั้นวัสดุจะมารวมตัวกันที่กึ่งกลางและเมื่อถึงอุณหภูมิวิกฤตการหลอมจะเริ่มขึ้น

ดาวแคระแดงประกอบด้วยดาวที่เล็กที่สุดโดยมีน้ำหนักอยู่ระหว่าง 7.5% ถึง 50% มวลดวงอาทิตย์ ขนาดลดลงของพวกเขาหมายความว่าพวกเขาเผาที่อุณหภูมิต่ำกว่าเพียง 6,380 องศาฟาเรนไฮต์ (3,500 องศาเซลเซียส) ดวงอาทิตย์มีการเปรียบเทียบอุณหภูมิ 9,900 F (5,500 C) อุณหภูมิต่ำของดาวแคระแดงหมายความว่ามันอยู่ไกลหรี่กว่าดาวอย่างดวงอาทิตย์

อุณหภูมิต่ำของพวกเขายังหมายความว่าพวกเขาเผาผลาญอุปทานไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วน้อยกว่า ในขณะที่ดาวดวงอื่นที่มีมวลมากกว่าจะเผาผลาญไฮโดรเจนในแกนกลางก่อนที่จะสิ้นสุดอายุการใช้งานดาวแคระแดงกินไฮโดรเจนทั้งหมดทั้งภายในและนอกแกนกลาง สิ่งนี้ยืดอายุการใช้งานของดาวแคระแดงไปจนถึงล้านล้านปี ไกลเกินกว่า 10 พันล้านปีตลอดชีวิตของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์

การจำแนกดาวแคระแดง

นักวิทยาศาสตร์บางครั้งมีปัญหาในการแยกดาวแคระแดงออกจากดาวแคระน้ำตาล ดาวแคระน้ำตาลเย็นและสลัวและน่าจะก่อตัวในลักษณะเดียวกับดาวแคระแดง แต่ดาวแคระน้ำตาลไม่เคยไปถึงจุดฟิวชั่นเพราะมันมีขนาดเล็กเกินไปดังนั้นพวกมันจึงไม่ถือว่าเป็นดาว

อดัมเบอร์กาสเซอร์นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียกล่าวว่าเมื่อเราสังเกตดาวแคระแดงและวัดบรรยากาศเราไม่จำเป็นต้องรู้เลยว่ามันเป็นดาวแคระน้ำตาลหรือดาว - ดาวแคระน้ำตาลอายุน้อยจะดูเหมือนดาวฤกษ์เย็นมาก ซานดิเอโก.

เพื่อที่จะทราบว่าวัตถุท้องฟ้าเป็นดาวแคระน้ำตาลหรือแดงนักวิทยาศาสตร์วัดอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศของวัตถุ ดาวแคระน้ำตาลที่ปราศจากฟิวชั่นนั้นเย็นกว่า 2,000 เคลวิน (3,140 F หรือ 1,727 C) ในขณะที่ดาวที่หลอมรวมไฮโดรเจนนั้นอบอุ่นกว่า 2,700 K (4,400 F หรือ 2,427 C) ในระหว่างนั้นดาวฤกษ์อาจจำแนกได้เป็นดาวแคระแดงหรือดาวแคระน้ำตาล

บางครั้งสารเคมีในชั้นบรรยากาศของวัตถุสามารถเผยเบาะแสเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในหัวใจ จากรายงานของ Burgasser การปรากฏตัวของโมเลกุลเช่นมีเธนหรือแอมโมเนียซึ่งสามารถอยู่รอดได้ในอุณหภูมิที่เย็นจัดเท่านั้นแสดงว่าวัตถุนั้นเป็นดาวแคระน้ำตาล ลิเทียมในชั้นบรรยากาศยังแสดงให้เห็นว่าดาวแคระแดงเป็นดาวแคระน้ำตาลมากกว่าดาวฤกษ์แท้ๆ

แต่นักวิทยาศาสตร์ยังอาจใช้คำว่าดาวแคระแดงเพื่ออธิบายว่าวัตถุท้องฟ้ามีลักษณะอย่างไร - เล็กและสลัว - แม้ว่าวัตถุนั้นจะเป็นดาวแคระน้ำตาลจริง

โฮสต์ของดาวเคราะห์ที่อาศัยอยู่ได้หรือไม่

ดาวเคราะห์ก่อตัวจากวัสดุที่หลงเหลืออยู่ในดิสก์หลังจากสร้างดาวฤกษ์แล้ว ดาวแคระแดงจำนวนมากถูกค้นพบด้วยดาวเคราะห์รอบตัวพวกเขาแม้ว่ายักษ์ก๊าซยักษ์จะหายาก เนื่องจากดาวแคระแดงมืดกว่าดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์จึงง่ายต่อการค้นหาดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่อาจล้อมรอบวัตถุที่หรี่เหล่านี้ทำให้ดาวแคระแดงกลายเป็นเป้าหมายยอดนิยมสำหรับการล่าดาวเคราะห์ นาซ่า กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ (ซึ่งดำเนินการระหว่าง 2009 ถึง 2018) และ Transiting Exoplanet Survey Satelliteหรือ TESS (ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 2561) ได้สำรวจดาวแคระแดงจำนวนมากสำหรับดาวเคราะห์ที่คล้ายโลก

เนื่องจากดาวเคราะห์ที่ตรวจสอบโดย TESS อยู่ใกล้ดาวฤกษ์ที่สว่างมากซึ่งมีแนวโน้มที่จะอยู่ใกล้โลกมันจึงง่ายกว่าที่กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินจะสามารถติดตามการสังเกตการณ์ได้ ในเดือนเมษายน 2019 ผู้ตรวจสอบ TESS ประกาศว่าพวกเขามี พบดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกดวงแรกของภารกิจแม้ว่าเงื่อนไขจะไม่เหมาะกับชีวิตอย่างที่เรารู้

เป็นเวลานานนักวิทยาศาสตร์คิดว่าดาวแคระแดงไม่เอื้ออำนวย แสงและความร้อนที่ จำกัด ของพวกเขานั้นหมายความว่าบริเวณที่อยู่อาศัย - หรือภูมิภาคที่น้ำของเหลวสามารถก่อตัวขึ้นบนดาวเคราะห์รอบดาวแคระแดง - จะอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์มากทำให้วางดาวเคราะห์ในช่วงรังสีที่เป็นอันตรายจากดาว ดาวเคราะห์ดวงอื่นอาจถูกล็อคเข้ากับดาวฤกษ์โดยด้านหนึ่งหันหน้าไปทางดวงอาทิตย์อย่างต่อเนื่องทำให้ด้านหนึ่งอบอุ่นเกินไปและอีกด้านหนึ่งหนาวเกินไป

ในปี 2559 พบดาวเคราะห์ที่น่าอยู่อาศัยโคจรรอบ Proxima Centauri (ดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดของโลก) และในปี 2019 นักดาราศาสตร์ ประกาศความเป็นไปได้ของดาวเคราะห์ดวงที่สอง โคจรรอบนอกเขตเอื้ออาศัยของดาว ดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกอย่างน้อยเจ็ดดวงโคจรรอบดาวแคระแดง Trappist-1และการศึกษาจำนวนมากแนะนำ อย่างน้อยดาวเคราะห์บางดวงก็สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้.

จุดสิ้นสุดของบรรทัด

ดาวแคระแดงเล็ก ๆ อาจมีอายุการใช้งานยาวนาน แต่เหมือนกับดาวฤกษ์อื่น ๆ ในที่สุดพวกมันจะเผาผลาญเชื้อเพลิง เมื่อพวกเขาทำเช่นนั้นดาวแคระแดงจะกลายเป็นดาวแคระขาว - ดาวที่ตายแล้วซึ่งไม่ได้รับการหลอมรวมที่แกนกลางของมันอีกต่อไป ในที่สุดดาวแคระขาวจะแผ่ความร้อนทั้งหมดออกไปและกลายเป็นดาวแคระดำ

แต่ไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์ซึ่งจะกลายเป็นดาวแคระขาวในอีกไม่กี่พันล้านปีดาวแคระแดงจะใช้เวลาหลายล้านล้านปีในการเผาผลาญเชื้อเพลิง นี่เป็นสิ่งที่ยาวนานกว่าอายุของจักรวาลอย่างมากซึ่งน้อยกว่า 14 พันล้านปี ดาวแคระแดงอาจสลัวเล็กน้อย แต่เหมือนเต่าพวกมันช้า แต่ก็ชนะการแข่งขันเอาชีวิตรอดอย่างแน่นอน

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม: