적색 왜성: 가장 흔하고 가장 오래 사는 별

아티스트

2014년 4월 23일 NASA의 Swift 우주선이 본 일련의 강력한 플레어를 방출하는 DG CVn(두 개의 적색 왜성으로 구성된 쌍성계)을 보여주는 아티스트의 개념. (이미지 크레디트: NASA의 Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger)



적색 왜성은 은하계에서 가장 많은 별을 구성하고 있지만 지구에서 맨눈으로 보기에는 너무 어두워 그림자에 숨어 있습니다. 제한된 광도는 태양보다 훨씬 더 긴 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.



과학자들은 지구 근처의 별 30개 중 20개가 적색 왜성이라고 생각합니다. 태양과 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리는 적색 왜성 .

'적색 왜성'이라는 용어는 단일 종류의 별을 지칭하지 않습니다. 이것은 진정한 별인 K와 M 왜성, 그리고 핵에서 수소 핵융합을 유지하지 못하기 때문에 종종 '실패한 별'이라고 불리는 갈색 왜성을 포함한 가장 차가운 물체에 자주 적용됩니다.



벨기에 리에주 대학의 천문학자 미하엘 길론은 스페이스닷컴에 '적색왜성에 대한 정확한 정의는 없다'고 말했다. 스펙트럼의 더 차가운 쪽 끝에서 항성 물체를 연구하는 Gillon은 초냉각 별을 식별하는 팀의 일원이었습니다. 트라피스트-1 . 적색 왜성은 '일반적으로 K5V에서 M5V에 이르는 스펙트럼 유형을 가진 왜성을 의미합니다'라고 Gillon은 말했습니다.

형성 및 특성

적색 왜성은 다른 왜성처럼 형성됩니다. 주계열성 . 첫째, 먼지와 가스 구름은 중력에 의해 함께 끌어당겨지고 회전하기 시작합니다. 그러면 물질이 중심에 뭉쳐지고 임계 온도에 도달하면 융합이 시작됩니다.

적색 왜성은 태양 질량의 7.5%에서 50% 사이의 가장 작은 별을 포함합니다. 크기가 줄어들었다는 것은 더 낮은 온도에서 연소되어 화씨 6,380도(섭씨 3,500도)에 불과하다는 것을 의미합니다. 그에 비해 태양은 온도 9,900F(5,500C) 적색 왜성의 낮은 온도는 적색 왜성이 다음과 같은 별보다 훨씬 더 어둡다는 것을 의미합니다. .



낮은 온도는 또한 수소 공급을 통해 덜 빨리 연소된다는 것을 의미합니다. 더 무거운 다른 별들은 수명이 다하기 전에 중심핵의 수소만을 태우지만, 적색 왜성은 중심핵 안팎의 모든 수소를 소모합니다. 이것은 적색 왜성의 수명을 수조 년으로 연장합니다. 태양과 같은 별의 100억년 수명을 훨씬 넘어선 것입니다.

이 아티스트에서

이 작가의 개념에서 가스와 먼지는 젊은 별 주위를 소용돌이 친다. 결국 이 물질은 중력 강착을 통해 행성을 형성해야 합니다.(이미지 제공: NASA/JPL-Caltech)

적색 왜성 분류



과학자들은 때때로 적색 왜성과 갈색 왜성을 구별하는 데 어려움을 겪습니다. 갈색 왜성은 차갑고 희미하며 적색 왜성과 같은 방식으로 형성될 가능성이 높지만 갈색 왜성은 너무 작기 때문에 결코 융합 지점에 도달하지 않으며 따라서 별으로 간주되지 않습니다.

'적색 왜성을 관찰하고 그 대기를 측정할 때 그것이 갈색 왜성인지 별인지 반드시 알 수는 없습니다. 젊은 갈색 왜성은 초저온성 별과 거의 똑같이 보입니다. 샌디에고.

천체가 갈색 왜성인지 적색 왜성인지 알아내기 위해 과학자들은 천체의 대기 온도를 측정합니다. 핵융합이 없는 갈색 왜성은 2,000켈빈(3,140F 또는 1,727C)보다 더 차갑고 수소 융합 별은 2,700K(4,400F 또는 2,427C)보다 따뜻합니다. 그 사이에 별은 적색 왜성 또는 갈색 왜성으로 분류될 수 있습니다.

때때로 물체의 대기에 있는 화학 물질은 물체의 심장에서 일어나는 일에 대한 단서를 드러낼 수 있습니다. Burgasser에 따르면 추운 온도에서만 생존할 수 있는 메탄이나 암모니아와 같은 분자의 존재는 물체가 갈색 왜성임을 암시합니다. 대기의 리튬은 또한 적색 왜성이 진정한 별이 아니라 갈색 왜성임을 암시합니다.

그러나 과학자들은 천체가 실제로 갈색 왜성일지라도 천체가 작고 희미하게 보이는 방법을 설명하기 위해 여전히 적색 왜성이라는 용어를 사용할 수 있다고 Burgasser는 말했습니다.

갈색 왜성은 별과 행성의 특징을 혼합하지만 고유한 개체입니다. 이 아티스트

갈색 왜성은 별과 행성의 특징을 혼합하지만 고유한 개체입니다. 이 작가의 삽화는 NASA의 스피처와 허블 우주망원경이 동시에 관측한 갈색왜성 2MASSJ22282889-431026을 보여주고 있다.(이미지 제공: NASA/JPL-Caltech)

거주 가능한 행성의 호스트?

행성은 별이 생성된 후 디스크에 남은 물질로 형성됩니다. 거대한 가스 거인은 드물지만 많은 적색 왜성이 그들을 둘러싼 행성과 함께 발견되었습니다. 적색 왜성은 태양과 같은 별보다 더 어둡기 때문에 이러한 더 어두운 물체를 둘러쌀 수 있는 작은 행성을 찾는 것이 더 쉽기 때문에 적색 왜성은 행성 사냥의 인기 있는 대상이 됩니다. NASA의 케플러 우주 망원경 (2009년과 2018년 사이에 운영됨) 및 Transiting Exoplanet Survey Satellite, 또는 TESS(2018년에 운영을 시작함)는 지구와 유사한 행성에 대해 많은 적색 왜성을 조사했습니다.

TESS가 조사한 행성은 지구에 가까운 경향이 있는 밝은 별 근처에 있기 때문에 지상 망원경이 관측을 추적하는 것이 더 쉽습니다. 2019년 4월 TESS 조사관은 그들의 임무의 첫 번째 지구 크기 행성을 발견했습니다. , 비록 그 조건이 우리가 알고 있는 삶에 이상적이지는 않지만.

오랫동안 과학자들은 적색 왜성을 사람이 살 수 없다고 생각했습니다. 그들의 제한된 빛과 열은 거주 가능 영역(또는 적색 왜성 주위의 행성에서 액체 물이 형성될 수 있는 영역)이 별과 매우 가까워서 행성이 별에서 오는 유해한 복사 범위에 들어갈 수 있음을 의미했습니다. 다른 행성들은 한 쪽이 계속 태양을 향하고 있어 한 쪽은 너무 따뜻하고 다른 쪽은 너무 차갑게 만드는 조석적으로 별에 고정되어 있을 수 있습니다.

2016년에는 지구에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리를 도는 잠재적으로 거주 가능한 행성이 발견되었습니다. 그리고 2019년에 천문학자들은 별의 거주 가능 영역을 훨씬 벗어나 공전하는 두 번째 행성의 가능성을 발표했습니다. 적어도 7개의 지구 크기 행성이 적색 왜성을 공전합니다 트라피스트-1 , 그리고 많은 연구에서 제안합니다. 그 행성 중 적어도 일부는 생명체를 수용할 수 있습니다. .

이 예술가의 개념은 적색 왜성 주위를 도는 두 개의 위성이 있는 가상의 거주 가능한 행성을 보여줍니다. 천문학자들은 모든 적색 왜성의 6%가 생명체가 거주할 수 있는 영역에 지구 크기의 행성을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 적색 왜성은 매우 흔하기 때문에 통계적으로 지구와 가장 가까운 행성은 13광년 떨어져 있어야 합니다. 2013년 2월 6일에 이미지가 추가되었습니다.

이 예술가의 개념은 적색 왜성 주위를 도는 두 개의 위성이 있는 가상의 거주 가능한 행성을 보여줍니다. 천문학자들은 모든 적색 왜성의 6%가 생명체가 거주할 수 있는 영역에 지구 크기의 행성을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 적색 왜성은 매우 흔하기 때문에 통계적으로 지구와 가장 가까운 행성은 13광년 떨어져 있어야 합니다.(이미지 크레디트: David A. Aguilar(CfA))

라인의 끝

작은 적색 왜성은 수명이 연장될 수 있지만 다른 모든 별과 마찬가지로 결국 연료 공급을 통해 타버릴 것입니다. 그렇게 할 때 적색 왜성은 백색 왜성, 즉 중심부에서 더 이상 융합을 겪지 않는 죽은 별이 됩니다. 결국 백색왜성은 모든 열을 방출하고 흑색왜성이 된다.

그러나 수십억 년 안에 백색 왜성이 될 태양과 달리 적색 왜성은 연료를 태우는데 수조 년이 걸릴 것입니다. 이것은 140억 년 미만인 우주의 나이보다 훨씬 더 길다. 적색 왜성은 약간 어두울 수 있지만 거북이처럼 천천히 그러나 확실하게 생존 경쟁에서 이깁니다.

추가 리소스:

이 기사는 demokratija.eu 기고자 Elizabeth Howell에 의해 2019년 6월 6일에 업데이트되었습니다.