Czerwony karzeł - wszechświat - h.kuz

Czerwony karzeł.doc
(222 KB) Pobierz
Czerwony karzeł
Diagram Hertzsprunga-Russella
typ widmowy
brązowe karły
białe karły
czerwone karły
podkarły
ciąg główny
(„karły”)
podolbrzymy
olbrzymy
jasne olbrzymy
nadolbrzymy
hiperolbrzymy
absolutna
wielk.
gwiazdowa
(MV)
O
B
A
F
G
K
M
L
T
Podwójny czerwony karzeł Gliese 623, sfotografowany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a
Ten artykuł dotyczy gwiazd. Zobacz też: serial pt. Czerwony karzeł.
Czerwony karzeł – gwiazda ciągu głównego późnego typu widmowego (K, M, rzadko L). Gwiazdy
te mają masę, rozmiary i jasność mniejsze niż Słońce, a temperatury ich powierzchni są niższe niż
4000 K[1]. Czerwone karły stanowią najliczniejszy typ gwiazd we Wszechświecie[2][3], jednak z
powodu małej jasności żadna z tych gwiazd nie jest widoczna gołym okiem na ziemskim niebie[4]. W
Drodze Mlecznej około 80% gwiazd jest czerwonymi karłami[5], w galaktykach eliptycznych ich
liczba w stosunku do jaśniejszych gwiazd jest nawet 20 razy większa[6][7]. Z powodu wolnego tempa
syntezy wodoru świecą one długo i ewoluują powoli; szacowany czas życia czerwonych karłów
sięga 10 bilionów (1013) lat[3].
Spis treści


1 Klasyfikacja
2 Charakterystyka obserwacyjna
o

2.1 Aktywność
o
2.2 Występowanie

3 Ewolucja
4 Układy planetarne
o
4.1 Możliwości powstania życia
5 Zobacz też



6 Przypisy
7 Bibliografia
Klasyfikacja
Wizja artystyczna czerwonego karła typu widmowego M4, o temperaturze 3200 K
Zdecydowana większość czerwonych karłów należy do typu widmowego M, ale zalicza się do nich
także wiele gwiazd późnych podtypów typu widmowego K oraz rzadko występujące, najsłabsze
gwiazdy typu L. Maksimum intensywności emitowanego światła przypada w zakresie światła
czerwonego lub nawet bliskiej podczerwieni. W widmie czerwonych karłów charakterystyczne są
linie spektralne tlenków metali, zwłaszcza tlenku tytanu (TiO), widoczne już dla typu K7,
dominujące dla typu M oraz tlenku wanadu (VO), stanowiące podstawę podziału późniejszych
typów. W widmie występują także linie wodorków metali, w tym CaH, MgH i FeH[8].
Charakterystyka obserwacyjna
Masy czerwonych karłów zawierają się w przybliżonych granicach od 0,08 do około 0,6 M☉[9].
Jasność tych gwiazd zawiera się między 0,0001 a 0,1 jasności Słońca. Ich promienie są mniejsze niż
promień Słońca, a większe niż promień Jowisza (lub porównywalne: najmniejsza znana gwiazda
2MASS J0523-1403 ma promień 0,086 R☉[10], a czerwony karzeł Gliese 205: 0,702 R☉)[11].
Aktywność
Budowa wewnętrzna czerwonych karłów o różnych rozmiarach: Gliese 752 A i B. Wstawka
ilustruje mechanizm dynama wewnątrz większego z karłów.
Gwiazdy tego rodzaju cechują się dużą aktywnością. Rozbłyski czerwonych karłów (w czasie
których gwiazda zwiększa wielokrotnie swoją jasność) obserwuje się częściej niż rozbłyski np.
Słońca[12]. Odsetek aktywnych gwiazd rośnie monotonicznie od podtypu M0 do M8, dla którego
osiąga 70%[13], po czym znacznie opada dla najpóźniejszych typów M9 i L[14]. Nie obserwuje się
cyklicznych zmian aktywności, jak dla Słońca, co wiąże się zapewne innym charakterem dynama
magnetohydrodynamicznego w tych gwiazdach. W gwiazdach typu Słońca, pomarańczowych
karłach i czerwonych karłach wczesnych typów (M0-M3) dużą rolę gra konwekcja w sferycznej
warstwie plazmy, generująca pole magnetyczne o dominującej składowej dipolowej. Dla
późniejszych podtypów cały czerwony karzeł staje się konwektywny i dominację zyskuje dynamo
turbulentne, w związku z czym nie obserwuje się cykliczności. Plamy obserwuje się stosunkowo
rzadko i występują one w różnych obszarach powierzchni gwiazdy, inaczej niż na Słońcu[14].
Powolne, ale wydajne „spalanie” wodoru powoduje, że czerwone karły mogą świecić przez biliony
lat i gdy wygasną wszystkie jaśniejsze gwiazdy, pozostaną one ostatnimi gwiazdami świecącymi w
Kosmosie[15].
Występowanie
Czerwone karły występują przeważnie samotnie, zaledwie 25% czerwonych karłów występuje w
układach podwójnych lub wielokrotnych[2]. Gwiazdy o małej masie rzadko towarzyszą
masywniejszym gwiazdom podobnym do Słońca, choć nieco częściej niż brązowe karły[16].
Najbliższa Słońcu gwiazda, Proxima Centauri jest czerwonym karłem, podobnie jak 2/3
najbliższych gwiazd. Należą do nich także m.in. Gwiazda Barnarda, trzecia gwiazda najbliższa
Słońcu i Lacaille 8760, najjaśniejszy czerwony karzeł widoczny na ziemskim niebie (obserwowana
wielkość gwiazdowa 6,67m, niewidoczny gołym okiem)[4]. Proxima Centauri i inne bliskie czerwone
karły Gliese 674 i Gliese 876 posiadają planety.
Ewolucja
W czasie życia czerwone karły przetwarzają znajdujący się w nich wodór na hel w procesie syntezy
jądrowej, w cyklu protonowym[12]. W odróżnieniu od większych gwiazd, które wypalają tylko wodór
zawarty w ich jądrze, czerwone karły o małej masie „spalają” cały składający się na nie wodór.
Ocenia się, że w przypadku karła o masie mniejszej niż 0,4 M☉ strefa konwektywna obejmuje całe
wnętrze gwiazdy, bez wydzielonego jądra[12]. Dzięki prądom konwekcyjnym materia gwiazdy
podlega mieszaniu, hel jest usuwany z najgorętszego obszaru centralnego, a wodór jest tam
dostarczany, przez co czerwone karły zużywają „paliwo” wydajniej i mogą świecić znacznie dłużej
niż większe gwiazdy. Powolna ewolucja jest przyczyną tego, że jeszcze żaden czerwony karzeł od
czasu Wielkiego Wybuchu nie zdążył opuścić ciągu głównego na diagramie HertzsprungaRussella[3].
Gwiazdy takie nie przekształcają się w czerwone olbrzymy, nigdy nie osiągając temperatury jądra
potrzebnej do syntezy helu w węgiel. Całkowicie konwektywny czerwony karzeł o małej masie
(~0,10 M☉) wypali praktycznie cały zapas wodoru, stając się helowym białym karłem[15]. Czerwony
karzeł o masie ~0,15 M☉ osiągnie na kilka miliardów lat bardzo wysoką temperaturę i jasność ~0,10,3 L☉[15], przekształcając się w (hipotetycznego) błękitnego karła, zanim stanie się białym karłem[17].
Ostatecznie biały karzeł, pozbawiony wewnętrznego źródła energii (oprócz krystalizacji materii[18])
ostygnie stając się czarnym karłem.
Czerwone karły o masach ~0,2-0,25 M☉ podążą według modeli jeszcze inną ścieżką ewolucyjną.
Dzięki intensywniejszemu spalaniu wodoru w powłoce wokół jądra, jego temperatura nie przestanie
wzrastać po pojawieniu się degeneracji materii. Dodatkowa energia pozwoli tym gwiazdom
zwiększyć promień do ponad 1 R☉ i stać się olbrzymami (przypuszczalnie żółtymi)[15]. Wszechświat
jest jeszcze zbyt młody, aby takie gwiazdy mogły zostać zaobserwowane.
Układy planetarne
Porównanie układów: Słonecznego i Kepler-186 z zaznaczoną ekosferą – „strefą życia”
Ponieważ czerwone karły są najczęściej występującym typem gwiazd w naszej Galaktyce,
przypuszcza się, że wokół niektórych mogą krążyć planety podobne do Ziemi, na których występuje
woda w stanie ciekłym i inne warunki sprzyjające rozwojowi życia[19]. Współczesne obserwacje
sugerują, że co najmniej 48% karłów typu M posiada układ planetarny z planetą o rozmiarach Ziemi
w ek...
Plik z chomika:
h.kuz
Inne pliki z tego folderu:

Akrecja.doc (56 KB)
 Biały karzeł.doc (262 KB)
 Brązowy karzeł.doc (264 KB)
 Co widać na niebie.doc (412 KB)
 CZARNE DZIURY.doc (78 KB)
Inne foldery tego chomika:


Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
AGD
 archeologia
 architektura
biżuteria koralikowa
 Dokumenty
Copyright © 2012 Chomikuj.pl