A pitic roșu Este o stea mică și rece a cărei masă este cuprinsă între 0,08 și 0,8 ori masa Soarelui. Sunt cele mai abundente și mai longevive stele din univers: până la trei sferturi din toate cele cunoscute până acum. Datorită luminozității reduse, acestea nu sunt observabile cu ochiul liber, în ciuda faptului că sunt numeroase în vecinătatea Soarelui: din 30 de stele din apropiere, 20 sunt pitici roșii.
Cea mai notabilă pentru apropierea de noi este Proxima Centauri, în constelația Centaurus, la 4,2 ani lumină distanță. A fost descoperit în 1915 de astronomul scoțian Robert Innes (1861-1933).
Cu toate acestea, înainte de descoperirea Proxima Centauri, telescopul astronomului francez Joseph de Lalande (1732-1802) găsise deja pitica roșie Lalande 21185, în constelația Ursa Major..
Termenul „pitic roșu” este folosit pentru a se referi la diferite clase de stele, inclusiv la cele cu tipuri spectrale K și M, precum și la piticele maronii, stele care nu sunt chiar așa, deoarece nu au avut niciodată suficientă masă pentru a porni reactorul.
Tipurile spectrale corespund temperaturii de suprafață a stelei, iar lumina ei este împărțită într-o serie de linii foarte caracteristice..
De exemplu, tipul spectral K are între 5000 și 3500 K de temperatură și corespunde stelelor galben-portocalii, în timp ce temperatura de tip M este mai mică de 3500 K și sunt stele roșii..
Soarele nostru este de tip spectral G, de culoare galbenă și o temperatură a suprafeței cuprinsă între 5000 și 6000 K. Stelele cu un anumit tip spectral au multe caracteristici comune, cea mai determinantă dintre ele fiind masa. Conform masei unei stele, aceasta va fi evoluția sa.
Indice articol
Piticii roșii au anumite caracteristici care îi diferențiază. Am menționat deja câteva la început:
-Mărime mică.
-Temperatura scăzută a suprafeței.
-Rată scăzută de ardere a materialului.
-Lumină slabă.
Masa, așa cum am spus, este principalul atribut care definește categoria la care ajunge o stea. Piticii roșii sunt atât de abundenți, deoarece se formează mai multe stele cu masă mică decât stelele masive.
În mod interesant, timpul necesar formării stelelor cu masă mică este mai lung decât pentru stelele foarte masive. Acestea cresc mult mai repede, deoarece forța de greutate care compactează materia în centru este mai mare, cu atât este mai multă masă..
Și știm că este necesară o anumită cantitate de masă critică pentru ca temperatura să fie adecvată, pentru a iniția reacții de fuziune. În acest fel, steaua își începe viața de adult.
Soarele a luat zeci de milioane de ani pentru a se forma, dar o stea de 5 ori mai mare necesită mai puțin de un milion de ani, în timp ce cele mai masive pot începe să strălucească în sute de mii..
Temperatura suprafeței este, așa cum am menționat deja, o altă caracteristică importantă definitorie a piticilor roșii. Trebuie să fie mai puțin de 5000K, dar nu mai puțin de 2000K, altfel este prea mișto pentru a fi o adevărată stea.
Obiectele stelare cu o temperatură mai mică de 2000 K nu pot avea un nucleu de fuziune și sunt stele avortate, care nu au atins niciodată masa critică: pitici bruni.
Analiza mai profundă a liniilor spectrale poate asigura diferența dintre piticul roșu și piticul maro. De exemplu, dovezile litiului sugerează că este o pitică roșie, dar dacă este metan sau amoniac, este probabil o pitică maro.
Diagrama Hertzsprung-Russell (diagrama H-R) este un grafic care prezintă caracteristicile și evoluția unei stele în funcție de caracteristicile sale spectrale. Aceasta include temperatura suprafeței, care, așa cum am spus, este un factor determinant, precum și luminozitatea acesteia..
Variabilele care alcătuiesc graficul sunt strălucire pe axa verticală și temperatura efectivă pe axa orizontală. A fost creat independent la începutul secolului al XX-lea de astronomii Ejnar Hertzsprung și Henry Russell..
În funcție de spectrul lor, stelele sunt grupate conform clasificării spectrale Harvard, indicând temperatura stelei în următoarea succesiune de litere:
O B A F G K M
Începem cu cele mai fierbinți stele, cele de tip O, în timp ce cele mai reci sunt cele de tip M. În figură, tipurile spectrale sunt în partea inferioară a graficului, pe bara colorată în albastru în stânga până la atingerea dreptului roșu.
În cadrul fiecărui tip există variații, deoarece liniile spectrale au intensitate diferită, atunci fiecare tip este împărțit în 10 subcategorii, notate cu numere de la 0 la 9. Cu cât numărul este mai mic, cu atât steaua este mai fierbinte. De exemplu, Soarele este de tip G2, iar Proxima Centauri este M6.
Regiunea centrală a graficului, care rulează aproximativ în diagonală, se numește secvența principală. Majoritatea stelelor sunt acolo, dar evoluția lor îi poate determina să apară și să se plaseze în alte categorii, cum ar fi un uriaș roșu sau un pitic alb. Totul depinde de masa stelei.
Viața piticilor roșii are loc întotdeauna în secvența principală și, în ceea ce privește tipul spectral, nu toți piticii din clasa M sunt pitici roșii, deși majoritatea sunt. Dar în această clasă există și stele supergigante precum Betelgeuse și Antares (în dreapta sus a diagramei H-R).
Viața oricărei stele începe cu prăbușirea materiei interstelare datorită acțiunii gravitației. Pe măsură ce materia se aglutină, aceasta se rotește din ce în ce mai repede și se aplatizează într-un disc, datorită conservării impulsului unghiular. În centru se află protostelul, embrionul ca să spunem despre viitoarea stea.
Pe măsură ce timpul trece, temperatura și densitatea cresc, până când se atinge o masă critică, în care reactorul de fuziune își începe activitatea. Aceasta este sursa de energie a stelei în timpul său viitor și necesită o temperatură centrală de aproximativ 8 milioane K.
Aprinderea din miez stabilizează steaua, deoarece compensează forța gravitațională, dând naștere echilibrului hidrostatic. Acest lucru necesită o masă cuprinsă între 0,01 și 100 de ori mai mare decât masa Soarelui. Dacă masa este mai mare, supraîncălzirea ar provoca o catastrofă care ar distruge protostelul.
Odată ce reactorul de fuziune este pornit și echilibrul este atins, stelele ajung în secvența principală a diagramei H-R. Piticii roșii emit energie foarte încet, astfel încât alimentarea lor cu hidrogen durează mult. Modul în care o pitică roșie emite energie este prin mecanismul convecție.
Conversia hidrogenului în heliu, producătoare de energie, are loc la piticii roșii de către lanțuri proton-proton, o secvență în care un ion hidrogen fuzionează cu altul. Temperatura influențează mult modul în care are loc această fuziune.
Odată ce hidrogenul este consumat, reactorul stelei nu mai funcționează și începe procesul de răcire lentă..
Această reacție este foarte frecventă la stelele care tocmai s-au alăturat secvenței principale, precum și la piticii roșii. Începe astfel:
1 1H + 11H → Două1H + e+ + ν
Unde e+ este un pozitron, identic din toate punctele de vedere cu electronul, cu excepția faptului că sarcina sa este pozitivă și ν este un neutrin, o particulă ușoară și evazivă. La rândul său Două1H este deuteriu sau hidrogen greu.
Apoi se întâmplă:
1 1H + Două1H → 3DouăEl + γ
În acesta din urmă, γ simbolizează un foton. Ambele reacții apar de două ori, rezultând:
3Douăeu am + 3DouăAm → 4DouăEl + 2 (1 1H)
Cum generează steaua energie făcând acest lucru? Ei bine, există o ușoară diferență în masa reacțiilor, o mică pierdere de masă care este transformată în energie conform celebrei ecuații a lui Einstein:
E = mcDouă
Deoarece această reacție are loc de nenumărate ori implicând un număr imens de particule, energia obținută este enormă. Dar nu este singura reacție care are loc în interiorul unei stele, deși este cea mai frecventă la piticii roșii..
Cât timp trăiește o stea depinde și de masa sa. Următoarea ecuație este o estimare a acelui timp:
T = M-2.5
Aici T este timpul și M este masa. Utilizarea literelor majuscule este adecvată, datorită timpului și a enormității masei.
O stea ca Soarele trăiește aproximativ 10 miliarde de ani, dar o stea de 30 de ori mai mare decât Soarele trăiește 30 de milioane de ani, iar o altă și mai masivă poate trăi aproximativ 2 milioane de ani. Oricum ar fi, este o eternitate pentru oameni.
Piticii roșii trăiesc mult mai mult decât atât, grație parsimoniului cu care își consumă combustibilul nuclear. În scopul timpului pe care îl experimentăm, o pitică roșie durează pentru totdeauna, deoarece timpul necesar pentru epuizarea hidrogenului din nucleu depășește vârsta estimată a Universului.
Niciun pitic roșu nu a murit încă, așa că tot ce se poate specula despre cât vor trăi și care va fi sfârșitul lor se datorează simulărilor pe computer ale modelelor create cu informațiile pe care le avem despre ele..
Conform acestor modele, oamenii de știință prezic că atunci când o pitică roșie rămâne fără hidrogen se va transforma într-un pitic albastru.
Nimeni nu a văzut vreodată o stea de acest fel, dar pe măsură ce hidrogenul se termină, o pitică roșie nu se extinde într-o stea gigantă roșie, așa cum va face Soarele într-o zi. Pur și simplu își mărește radioactivitatea și, odată cu aceasta, temperatura suprafeței, devenind albastră.
Compoziția stelelor este foarte asemănătoare, în mare parte sunt bile uriașe de hidrogen și heliu. Ele păstrează unele dintre elementele care erau prezente în gazul și praful care le-au dat naștere, așa că conțin și urme ale elementelor pe care stelele precedente le-au ajutat să le creeze..
Din acest motiv, compoziția piticilor roșii este similară cu cea a Soarelui, deși liniile spectrale diferă semnificativ din cauza temperaturii. Deci, dacă o stea are linii de hidrogen slabe, nu înseamnă că îi lipsește acest element..
La piticii roșii există urme ale altor elemente mai grele, pe care astronomii le numesc „metale”.
În astronomie, această definiție nu coincide cu ceea ce este în mod obișnuit înțeles ca metal, deoarece aici este folosită pentru a se referi la orice element, cu excepția hidrogenului și heliului..
Procesul de formare a stelelor este complex și afectat de numeroase variabile. Există multe lucruri necunoscute despre acest proces, dar se crede că este același pentru toate stelele, așa cum este descris în segmentele anterioare..
Factorul care determină mărimea și culoarea unei stele, asociate cu temperatura acesteia, este cantitatea de materie pe care reușește să o adauge datorită forței de greutate..
O problemă care îi îngrijorează pe astronomi și care rămâne de elucidat este faptul că piticii roșii conțin elemente mai grele decât hidrogenul, heliul și litiul..
Pe de o parte, teoria Big Bang prezice că primele stele formate trebuie să fie compuse doar din cele mai ușoare trei elemente. Cu toate acestea, elementele grele au fost detectate la piticii roșii.
Și dacă nu au murit încă pitici roșii, înseamnă că primii pitici roșii care s-au format trebuie să fie încă undeva acolo, toți compuși din elemente ușoare..
Apoi, piticii roșii s-ar fi putut forma mai târziu, deoarece prezența elementelor grele este necesară în crearea lor. Sau că există pitici roșii de primă generație, dar fiind atât de mici și cu o luminozitate atât de redusă, nu au fost încă descoperiți..
Este la 4,2 ani lumină distanță și are o masă echivalentă cu o optime din cea a Soarelui, dar de 40 de ori mai densă. Proxima are un câmp magnetic puternic, ceea ce îl face predispus la flare.
Proxima are, de asemenea, cel puțin o planetă cunoscută: Proxima Centauri b, dezvăluită în 2016. Dar se crede că a fost spălată de flăcările pe care le emite frecvent steaua, deci este puțin probabil să adăpostească viața, cel puțin nu așa cum știm, întrucât emisiile stelei conțin raze X..
Este o pitică roșie foarte apropiată, la 5,9 ani lumină distanță, a cărei caracteristică principală este viteza mare, de aproximativ 90 km / s în direcția Soarelui..
Este vizibil prin telescoape și la fel ca Proxima, este, de asemenea, predispus la rachete și rachete. Recent, o planetă a fost descoperită orbitând în jurul stelei lui Barnard.
Această pitică roșie de doar 8% din masa Soarelui se află în constelația Berbecului și poate fi văzută doar cu telescoape puternice. Este printre cele mai apropiate stele, la o distanță de aproximativ 12 ani lumină..
A fost descoperit în 2002 și, pe lângă faptul că are o mișcare remarcabilă proprie, pare să aibă planete în așa-numita zonă locuibilă.
Este o pitică roșie variabilă în constelația Leului și la aproape 8 ani lumină distanță de Soarele nostru. Fiind o stea variabilă, luminozitatea sa crește periodic, deși flăcările sale nu sunt la fel de intense ca cele ale Proxima Centauri.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.