Che cos'è un nano rosso?

Le nane rosse sono piccole stelle relativamente fresche che sono il tipo più numeroso di stelle nella nostra galassia, se non nell'universo. Ciò è difficile da verificare perché le nane rosse non sono molto luminose (vanno dallo 0,01% al 10% della luminosità del Sole), rendendo difficile osservarle da distanze astronomiche. Proxima Centuari, la stella più vicina al sistema solare, è una nana rossa.

I nani rossi hanno una massa compresa tra il 7,5% e il 50% quella del sole. Le stelle più massicce sono chiamate nane gialle, mentre quelle meno massicce sono chiamate nane brune. Tutti i nani fanno parte della classe più comune di stelle, nota come "sequenza principale". Al di fuori della sequenza principale sono nane bianche, che hanno esaurito il loro combustibile nucleare, e stelle giganti, che si gonfiano per formare nebulose stellari o esplodere in supernova.

Un nano rosso usa la stessa reazione di fusione nucleare del Sole per generare energia: fusione di idrogeno in elio attraverso l'interazione catena protone-protone. Ma poiché le nane rosse sono meno massicce, il loro nucleo è meno compatto e le reazioni procedono a un ritmo più lento rispetto alle stelle più grandi. Pertanto, la temperatura superficiale di una nana rossa è inferiore a 3.500 K, in modo significativo rispetto alla temperatura superficiale del Sole, che è di circa 5.778 K.

Le nane rosse sono abbastanza piccole da essere completamente convettive, il che significa che il materiale nel nucleo e nella superficie viene costantemente ricircolato. Per questo motivo, i nani rossi sono in grado di bruciare una percentuale maggiore del loro combustibile nucleare rispetto a stelle più massicce. In combinazione con il basso tasso di reazioni nucleari derivante dalla loro bassa compressione, questo dà ai nani rossi una durata di vita straordinaria: da decine di miliardi a trilioni di anni a seconda della massa.

Una cosa misteriosa dei nani rossi è che mancano di quelli che vengono chiamati "metalli" nel linguaggio dell'astronomia, il che significa elementi diversi dall'idrogeno o dall'elio. Poiché la maggior parte delle stelle nell'universo sono nate da detriti di supernova, che contiene molti metalli, ci si aspetterebbe che tutte le stelle tranne le primissime stelle nell'universo contengano elementi più pesanti. Eppure non si trovano da nessuna parte nei nani rossi.