Co to jest czerwony karzeł?

Czerwone karły to małe, stosunkowo chłodne gwiazdy, które są najliczniejszym typem gwiazdy w naszej galaktyce, jeśli nie wszechświatem. Jest to trudne do zweryfikowania, ponieważ czerwone karły nie są bardzo jasne (w zakresie od 0,01% do 10% jasności Słońca), co utrudnia obserwowanie ich z odległości astronomicznych. Proxima Centuari, najbliższa gwiazda Układu Słonecznego, to czerwony karzeł.

Czerwone karły mają masę między 7,5% a 50% masy Słońca. Bardziej masywne gwiazdy nazywane są żółtymi karłami, a mniej masywne - brązowymi karłami. Wszystkie karły należą do najczęstszej klasy gwiazd, znanej jako „główna sekwencja”. Poza główną sekwencją są białe karły, które wyczerpały paliwo jądrowe, i gigantyczne gwiazdy, które puchną, tworząc mgławice gwiezdne lub eksplodują w supernowe.

Czerwony karzeł wykorzystuje tę samą reakcję syntezy jądrowej co Słońce do generowania energii: fuzja wodoru z helem poprzez oddziaływanie łańcucha proton-proton. Ponieważ jednak czerwone karły są mniej masywne, ich jądro jest mniej zwarte, a reakcje przebiegają wolniej niż w większych gwiazdach. Zatem temperatura powierzchni czerwonego karła jest mniejsza niż 3500 K, znacznie niż temperatura powierzchni Słońca, która wynosi około 5 778 K.

Czerwone karły są wystarczająco małe, aby być w pełni konwekcyjnymi, co oznacza, że ​​materiał w rdzeniu i na powierzchni stale się krąży. Z tego powodu czerwone karły są w stanie spalić większą część paliwa jądrowego niż bardziej masywne gwiazdy. W połączeniu z niskim tempem reakcji jądrowych wynikającym z ich niskiej kompresji daje to czerwonym karłom ogromną żywotność: od dziesiątek miliardów do trylionów lat w zależności od masy.

Jedną z tajemniczych rzeczy w czerwonych karłach jest to, że brakuje im tak zwanych „metali” w języku astronomicznym, czyli pierwiastków innych niż wodór lub hel. Ponieważ większość gwiazd we wszechświecie rodzi się z detrytusu supernowej, który zawiera wiele metali, można oczekiwać, że wszystkie gwiazdy oprócz pierwszych gwiazd we wszechświecie zawierają cięższe pierwiastki. Jednak nigdzie nie można ich znaleźć w czerwonych karłach.