Was ist ein Roter Zwerg?
Rote Zwerge sind kleine, relativ coole Sterne, die die zahlreichste Art von Sternen in unserer Galaxie sind, wenn nicht im Universum. Dies ist schwierig zu überprüfen, da rote Zwerge nicht sehr hell sind (zwischen 0,01% und 10% der Helligkeit der Sonne), was es schwierig macht, sie aus astronomischer Entfernung zu beobachten. Proxima Centuari, der dem Sonnensystem am nächsten liegende Stern, ist ein Roter Zwerg.
Rote Zwerge haben eine Masse zwischen 7,5% und 50% der Sonne. Massereichere Sterne werden als Gelbe Zwerge bezeichnet, weniger massive als Braune Zwerge. Alle Zwerge sind Teil der am häufigsten vorkommenden Sternenklasse, der sogenannten "Hauptsequenz". Außerhalb der Hauptsequenz befinden sich weiße Zwerge, die ihren Kernbrennstoff aufgebraucht haben, und Riesensterne, die zu Sternnebeln anschwellen oder in Supernovae explodieren.
Ein Roter Zwerg nutzt dieselbe Kernfusionsreaktion wie die Sonne, um Energie zu erzeugen: die Fusion von Wasserstoff zu Helium durch die Wechselwirkung zwischen Proton und Protonenkette. Aber weil rote Zwerge weniger massereich sind, ist ihr Kern weniger kompakt und die Reaktionen verlaufen langsamer als bei größeren Sternen. Somit liegt die Oberflächentemperatur eines Roten Zwergs unter 3.500 K, was erheblich über der Oberflächentemperatur der Sonne liegt, die bei 5.778 K liegt.
Rote Zwerge sind klein genug, um vollständig konvektiv zu sein, was bedeutet, dass das Material im Kern und auf der Oberfläche ständig umgewälzt wird. Aus diesem Grund können rote Zwerge einen größeren Teil ihres Kernbrennstoffs verbrennen als massereichere Sterne. In Kombination mit der geringen Rate von Kernreaktionen aufgrund ihrer geringen Kompression ergibt sich eine enorme Lebensdauer für rote Zwerge: von zig Milliarden bis zu Billionen von Jahren, abhängig von der Masse.
Ein Rätsel bei Roten Zwergen ist, dass ihnen im Fachjargon der Astronomie sogenannte "Metalle" fehlen, die andere Elemente als Wasserstoff oder Helium bedeuten. Da die meisten Sterne im Universum aus Supernova-Detritus geboren werden, der viele Metalle enthält, würde man erwarten, dass alle Sterne mit Ausnahme der allerersten Sterne im Universum schwerere Elemente enthalten. In roten Zwergen sind sie jedoch nirgends zu finden.