Kunstniku kontseptsioon näitab DG CVn - kahest punasest kääbustähest koosnevat binaarsüsteemi -, mis vabastab NASA kosmoselaeva Swift 23. aprillil 2014 nähtud võimsate rakettide seeria.
(Pilt: © NASA Goddardi kosmoselennukeskus / S. Wiessinger)
Punased kääbustähed moodustavad galaktikas suurima tähtede populatsiooni, kuid nad varjavad varju, liiga tuhmina, et neid Maalt palja silmaga näha. Nende piiratud kiirgus aitab pikendada nende eluiga, mis on palju suurem kui päikese oma.
Teadlaste arvates on Maa lähedal 30-st tähest 20 punased kääbused. Päikesele lähim täht Proxima Centauri on punane kääbus.
Mõiste "punane kääbus" ei tähista ühte tüüpi tähti. Seda rakendatakse sageli kõige lahedamate objektide, sealhulgas K- ja M-kääbuste - mis on tõelised tähed - ja pruunide kääbuste, sageli viidatud kui "läbikukkunud tähtedele", kuna nende tuumas ei toimu vesiniku sulandumist.
"Punaste kääbuste täpset määratlust pole," ütles Belgia Liège'i ülikooli astronoom Michaël Gillon Space.com-ile meili teel. Gillon, kes uurib täheobjekte spektri jahedamas otsas, kuulus ultrakoolotähe TRAPPIST-1 tuvastanud meeskonda. Punane kääbus "tähistab üldiselt kääbustähti, mille spektritüüp on vahemikus K5V kuni M5V," sõnas Gillon.
Kujunemine ja omadused
Punased kääbused moodustuvad nagu teised põhijärjestuse tähed. Esiteks tõmmatakse tolmu- ja gaasipilv raskusjõu abil kokku ja see hakkab pöörlema. Seejärel materjal koguneb keskele ja kui see jõuab kriitilise temperatuurini, algab sulamine.
Punaste kääbuste hulka kuulub tähtedest väikseim, nende mass moodustab päikese massist 7,5–50%. Nende vähendatud suurus tähendab, et nad põlevad madalamal temperatuuril, ulatudes vaid 6380 kraadini Fahrenheiti (3500 kraadi). Päikese temperatuur on võrdluses 5500 ° C. Punaste kääbuste madal temperatuur tähendab, et nad on kaugel, hämaramad kui sellised tähed nagu päike.
Nende madal temperatuur tähendab ka seda, et nad põlevad vesinikuvarude kaudu vähem kiiresti. Kui teised massiivsemad tähed põlevad enne elu lõpuni oma tuumas läbi ainult vesiniku, siis punased kääbused tarbivad kogu oma vesiniku nii tuumas kui ka väljaspool. See pikendab punaste kääbuste eluiga triljonite aastateni; kaugel kauem kui päikesesarnaste tähtede eluiga 10 miljardit aastat.
Punaste kääbuste klassifitseerimine
Teadlastel on aeg-ajalt raskusi punase kääbustähe eristamisega pruunist kääbust. Pruunid kääbused on lahedad ja tuhmid ning moodustavad tõenäoliselt samamoodi nagu punased kääbused, kuid pruunid kääbused ei jõua kunagi sulandumispunktini, kuna nad on liiga väikesed ja seetõttu ei peeta neid tähtedeks.
"Kui me jälgime punast kääbust ja mõõdame selle atmosfääri, siis me ei pruugi tingimata teada, kas see on pruun kääbus või täht - noored pruunid kääbused näevad peaaegu täpselt välja nagu ultratraooltähed," ütles California ülikooli astronoom Adam Burgasser, San Diego.
Selgitamaks välja, kas taevaobjekt on pruun või punane kääbus, mõõdavad teadlased objekti atmosfääri temperatuuri. Tuumasünteesivabad pruunid kääbused on jahedamad kui 2000 kelvinit (3140 F või 1727 C), vesinikku ühendavad tähed aga soojemad kui 2700 K (4400 F või 2427 C). Nende vahel võiks tähe liigitada punaseks kääbuseks või pruuniks kääbuseks.
Mõnikord võivad objekti atmosfääris olevad kemikaalid paljastada vihjeid selle südames toimuvale. Burgasseri sõnul viitab selliste molekulide nagu metaan või ammoniaak olemasolu, mis suudavad ellu jääda ainult külmal temperatuuril, et objektiks on pruun kääbus. Samuti lubab atmosfääris olev liitium arvata, et punane kääbus on pigem pruun kääbus kui tõeline täht.
Kuid teadlased võivad ikkagi kasutada terminit punane kääbus, et kirjeldada, kuidas taevaobjekt välja näeb - väike ja tuhm - isegi kui objekt on tegelikult pruun kääbus, ütles Burgasser.
Hulk asustatavaid planeete?
Planeedid moodustuvad ketta järgi jäänud materjalist pärast nende tähe loomist. Neid ümbritsevate planeetidega on leitud palju punaseid kääpi, kuigi tohutuid gaasihiiglasi on harva. Kuna punased kääbused on hämaramad kui tähed nagu päike, on lihtsam leida väikeseid planeete, mis neid tuhmimaid objekte ümbritsevad, muutes punastest kääbustest planeedi jahipidamise populaarseks sihtmärgiks. NASA oma Kepleri kosmoseteleskoop (mis tegutses aastatel 2009-2018) ja Exoplaneti uuringu satelliidi transiitehk TESS (mis alustas tegevust 2018. aastal) on uurinud paljusid punaseid kääbustähti võimalike Maa-sarnaste planeetide osas.
Kuna TESS-i uuritud planeedid asuvad heledate tähtede lähedal, mis kipuvad olema Maa lähedal, on maapealsetel teleskoopidel lihtsam vaatlustele reageerida. 2019. aasta aprillis teatasid TESS-i uurijad, et neil on leidis oma missiooni esimese Maa suuruse planeedi, kuigi selle tingimused pole eluks ideaalsed, nagu me seda teame.
Pikka aega arvasid teadlased, et punased kääbused on elamiskõlbmatud. Nende piiratud valgus ja kuumus tähendasid, et asustatav tsoon - või piirkond, kus punase kääbuse ümber võib planeetidele tekkida vedel vesi - oleks tähe lähedal, pannes planeedid tähe kahjuliku kiirguse ulatusse. Teised planeedid võivad olla loode suhtes tähega lukustatud, kusjuures üks külg on pidevalt päikese poole suunatud, põhjustades ühe külje liiga sooja ja teise liiga külma.
2016. aastal leiti Proxima Centauri (Maa lähim täht) tiirlemas potentsiaalselt asustatav planeet. Ja 2019. aastal astronoomid teatas teise planeedi võimalusest tiirleb tähe asustamistsoonist kaugel. Punast kääbust tiirleb vähemalt seitse Maa suurust planeeti TRAPPIST-1, ja paljud uuringud näitavad vähemalt osa neist planeetidest võis elu elada.
Rea lõpp
Pisikestel punastel kääbustel võib olla pikem eluiga, kuid nagu kõik teisedki tähed, põlevad nad kütusevarude kaudu lõpuks ära. Kui nad seda teevad, saavad punastest kääbustest valged kääbused - surnud tähed, mille tuum enam ei sulandu. Lõpuks kiirgavad valged kääbused kogu oma soojuse ja muutuvad mustadeks kääbusteks.
Kuid erinevalt päikesest, mis mõne miljardi aasta pärast muutub valgeks kääbuseks, kulub punastel kääbustel oma kütuse põlemiseks triljoneid aastaid. See on oluliselt pikem kui universumi vanus, mis on vähem kui 14 miljardit aastat vana. Punased kääbused võivad olla pisut hämarad, kuid nagu kilpkonn, võidavad nad aeglaselt, kuid kindlalt ellujäämisjooksu.
Lisaressursid:
- Lugege punase kääbuse määratlust vastavalt Swinburne'i ülikoolile.
- Uurige välja, miks võiksid punased kääbused olla parim koht võõra elu leidmiseks.
- Siit saate teada, kuidas punaste kääbuste ülituled ohustavad planeete.
Seda artiklit värskendas 6. juuni 2019 Space.com-i kaastöötaja Elizabeth Howell.
