23 Nisan 2014'te NASA'nın Swift uzay aracı tarafından görülen bir dizi güçlü patlamayı açığa çıkaran iki kırmızı cüce yıldızdan oluşan ikili bir sistem olan DG CVn'yi gösteren sanatçının konsepti.
(Resim: © NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi / S. Wiessinger)
Kırmızı cüce yıldızlar galaksideki en büyük yıldız popülasyonunu oluşturur, ancak gölgelerde saklanırlar, Dünya'dan çıplak gözle görülemeyecek kadar loş görünürler. Sınırlı ışıltıları, güneşten çok daha büyük olan yaşam sürelerini uzatmaya yardımcı olur.
Bilim adamları, Dünya'daki 30 yıldızdan 20'sinin kırmızı cüceler olduğunu düşünüyor. Güneşe en yakın yıldız olan Proxima Centauri, kırmızı bir cüce.
"Kırmızı cüce" terimi tek bir tür yıldız anlamına gelmez. Sıkça gerçek yıldız olan K ve M cüceleri ve çekirdeklerinde hidrojen füzyonunu sürdürmedikleri için genellikle "başarısız yıldızlar" olarak adlandırılan kahverengi cüceler de dahil olmak üzere en havalı nesnelere uygulanır.
Belçika'daki Liège Üniversitesi'nden gökbilimci Michaël Gillon, "Kırmızı cücelerin gerçek bir tanımı yok." Spektrumun daha serin ucunda yıldız nesneleri inceleyen Gillon, ultra soğuk yıldızı TRAPPIST-1'i tanımlayan ekibin bir parçasıydı. Kırmızı cüce "genellikle K5V'den M5V'ye kadar spektral tipte cüce yıldızlara atıfta bulunur."
Oluşumu ve özellikleri
Kırmızı cüceler diğer ana dizi yıldızları gibi oluşur. İlk olarak, bir toz ve gaz bulutu yerçekimi ile birlikte çizilir ve dönmeye başlar. Malzeme daha sonra merkezde toplanır ve kritik sıcaklığa ulaştığında füzyon başlar.
Kırmızı cüceler, güneş kütlesinin% 7,5 ila% 50'si arasında olan yıldızların en küçüğünü içerir. Azaltılmış boyutları, daha düşük bir sıcaklıkta yanmaları ve sadece 6.380 derece Fahrenheit'e (3.500 derece Santigrat) ulaşmaları anlamına gelir. Güneş, kıyaslandığında, 5.500 ° C sıcaklığa sahiptir. Kırmızı cücelerin düşük sıcaklıkları, güneş gibi yıldızlardan çok daha sönük oldukları anlamına gelir.
Düşük sıcaklıkları, hidrojen tedarikleri yoluyla daha az hızlı yanmaları anlamına da gelir. Diğer, daha büyük yıldızlar yaşamlarının sonuna gelmeden önce sadece çekirdeklerindeki hidrojenden yanarken, kırmızı cüceler çekirdeklerinin içindeki ve dışındaki tüm hidrojenlerini tüketirler. Bu, kırmızı cücelerin ömrünü trilyonlarca yıla uzatır; Güneş benzeri yıldızların 10 milyar yıllık ömrünün çok ötesinde.
Kırmızı cücelerin sınıflandırılması
Bilim adamları bazen kırmızı bir cüce yıldızı kahverengi bir cüceden ayırmakta güçlük çekerler. Kahverengi cüceler serin ve loştur ve muhtemelen kırmızı cücelerin yaptığı gibi oluşurlar, ancak kahverengi cüceler asla çok küçük oldukları için füzyon noktasına ulaşmazlar ve bu nedenle yıldız olarak kabul edilmezler.
California Üniversitesi'nden bir gökbilimci olan Adam Burgasser, "Kırmızı bir cüce gözlemlediğimizde ve atmosferini ölçtüğümüzde, bunun kahverengi bir cüce mi yoksa bir yıldız mı olduğunu bilmiyoruz - genç kahverengi cüceler neredeyse tam olarak aşırı soğuk yıldızlara benziyor," dedi. San Diego.
Göksel bir nesnenin kahverengi mi yoksa kırmızı bir cüce mi olduğunu anlamak için, bilim adamları nesnenin atmosferinin sıcaklığını ölçer. Füzyon içermeyen kahverengi cüceler 2.000 Kelvin'den (3.140 F veya 1.727 C) daha soğukken, hidrojen kaynaştırıcı yıldızlar 2.700 K'dan (4.400 F veya 2.427 C) daha sıcaktır. Arada bir yıldız kırmızı cüce veya kahverengi cüce olarak sınıflandırılabilir.
Bazen, nesnenin atmosferindeki kimyasallar, kalbinde neler olduğuna dair ipuçları ortaya çıkarabilir. Burgasser'e göre, sadece soğuk sıcaklıklarda hayatta kalabilen metan veya amonyak gibi moleküllerin varlığı, bir nesnenin kahverengi bir cüce olduğunu göstermektedir. Atmosferdeki Lityum ayrıca kırmızı bir cücenin gerçek bir yıldızdan ziyade kahverengi bir cüce olduğunu gösterir.
Ancak bilim adamları, kırmızı cüce terimini, cismin aslında kahverengi bir cüce olsa bile, göksel bir nesnenin nasıl göründüğünü tanımlamak için kullanabilirler - küçük ve loş.
Yaşanabilir gezegen mi?
Gezegenler yıldızları oluşturulduktan sonra bir diskte kalan malzemeden oluşur. Muazzam gaz devleri nadir olsa da, onları çevreleyen gezegenlerle birçok kırmızı cüce bulundu. Kırmızı cüceler güneş gibi yıldızlardan daha sönük olduğu için, bu sönük nesneleri çevreleyen küçük gezegenleri bulmak daha kolaydır, bu da kırmızı cüceleri gezegen avı için popüler bir hedef haline getirir. NASA'nın Kepler uzay teleskopu (2009-2018 arasında işletilen) ve Transoplanet Anketi Uydusu Transitveya TESS (2018'de faaliyete başlayan), olası Dünya benzeri gezegenler için birçok kırmızı cüce yıldızı araştırdı.
TESS tarafından incelenen gezegenler Dünya'ya yakın olma eğiliminde olan parlak yıldızlara yakın olduğundan, yer teleskoplarının gözlemleri takip etmesi daha kolay. Nisan 2019'da TESS müfettişleri, görevlerinin dünyadaki ilk gezegenini buldularkoşulları bildiğimiz gibi yaşam için ideal olmasa da.
Bilim adamları uzun bir süre kırmızı cücelerin yaşanamaz olduğunu düşünüyorlardı. Sınırlı ışık ve sıcaklıkları, yaşanabilir bölgenin - veya kırmızı bir cücenin etrafındaki gezegenlerde sıvı suyun oluşabileceği bölgenin - yıldızlara çok yakın olacağı ve gezegenlerin yıldızdan gelen zararlı radyasyon aralığına gireceği anlamına geliyordu. Diğer gezegenler gelgit olarak yıldıza kilitlenebilir, bir tarafı sürekli güneşe bakar, bir tarafı çok sıcak, diğeri çok soğuk olur.
2016 yılında, Proxima Centauri'nin (Dünya'nın en yakın yıldızı) etrafında dönen potansiyel olarak yaşanabilir bir gezegen bulundu. Ve 2019'da astronomlar ikinci bir gezegen olasılığını ilan etti yıldızın yaşanabilir bölgesinin çok dışında yörüngede. En az yedi Dünya büyüklüğündeki gezegen kırmızı cüce yörüngede Trappist-1ve birçok çalışma en azından bu gezegenlerden bazıları hayata ev sahipliği yapabilir.
Hattın sonu
Küçük kırmızı cücelerin ömrü uzayabilir, ancak diğer tüm yıldızlar gibi, sonunda yakıt tedarikiyle yanarlar. Yaptıkları zaman, kırmızı cüceler beyaz cüceler haline gelirler - artık özlerinde füzyona uğramayan ölü yıldızlar. Sonunda, beyaz cüceler tüm ısılarını yayar ve siyah cüceler olurlar.
Ancak birkaç milyar yıl içinde beyaz bir cüce olacak güneşin aksine, kırmızı cücelerin yakıtları boyunca trilyonlarca yıl sürecek. Bu, 14 milyar yaşından küçük evrenin yaşından önemli ölçüde daha uzundur. Kırmızı cüceler biraz loş olabilir, ancak kaplumbağa gibi, yavaş yavaş ama elbette hayatta kalma yarışını kazanırlar.
Ek kaynaklar:
- Swinburne Üniversitesi'ne göre kırmızı bir cüce tanımını okuyun.
- Kırmızı cücelerin uzaylı yaşamı bulmak için neden en iyi yer olabileceğini öğrenin.
- Kırmızı cücelerden gelen süper alevlerin gezegenleri nasıl tehlikeye attığını öğrenin.
Bu makale 6 Haziran 2019 tarihinde Space.com yazarı Elizabeth Howell tarafından güncellenmiştir.
