O spektrálnych typoch – 5. časť
Jana Plauchová - 2020-06-26

Proxima Centauri, náš najbližší červený trpaslík a zároveň aj najbližšia hviezda k Slnku vôbec. Zdroj: commons.wikimedia.org

Zo siedmich základných spektrálnych typov nám zostáva predstaviť už len posledný. Je najnenápadnejším, ale pritom najrozšírenejším zo sedmičky hlavných typov. Zoznámte sa s červenými trpaslíkmi.

Hviezdy typu M hlavnej postupnosti dostali prezývku červené trpaslíky. Červená farba povrchu značí, že jeho teplota nepresahuje 3 700 K. Takáto, na hviezdu veľmi nízka povrchová teplota, je dôsledkom relatívne nízkej teploty jej jadra. A nízka teplota jadra je zase následkom nízkej hmotnosti hviezdy – povrchové vrstvy pri slabšej gravitácii nedokážu na jadro viac tlačiť a tým ho zahrievať. Musíme si však uvedomiť, že tieto parametre sú slabé len v porovnaní s hviezdami, ktoré vídame, nie však s ľudskými mierami a predstavami. Aj ten najľahší a najslabší červený trpaslík váži takmer toľko, čo 27 000 Zemí. Najhmotnejšie červené trpaslíky majú hmotnosť až 150 000 Zemí, čomu zodpovedá 45 % slnečnej hmotnosti. Môžu dosiahnuť nanajvýš 70 % priemeru Slnka a 8 % jeho svietivosti.



Telesá typu M hlavnej postupnosti tvoria viac než tri štvrtiny všetkých hviezd vo vesmíre. Z našich 20 najbližších hviezd (vrátane Slnka) je až 13 červených trpaslíkov. Napriek tomu na oblohe voľným okom nevidíme ani jedného jediného. Sú na pozorovanie z danej vzdialenosti ľudským okom prislabé. Najjasnejším červeným trpaslíkom oblohy je Barnardova hviezda, náš druhý najbližší hviezdny systém. Jej jasnosť sa však približuje už k 10. magnitúde. Pokiaľ ide o najjasnejšiu hviezdu typu M celkove, víťazí Betelgeuze z Orióna. Tá je však nadobrom.



Červené trpaslíky sú zväčša solitéri, čím sa líšia od svojich hmotnejších príbuzných. Niekedy spolu vytvoria dvojhviezdny systém, alebo sú sprievodcami hmotnejších hviezd (príkladom je aj náš najbližší červený trpaslík a najbližšia hviezda k Slnku vôbec – Proxima Centauri), no častejšie sa vyskytujú osamote. Na rozdiel od hmotnejších hviezd nemajú radiačnú zónu. Energia sa v nich prenáša iba konvekciou.


Kapteynova hviezda porovnanie.PNG


Porovnanie veľkosti Kapteynovej hviezdy – červeného trpaslíka v súhvezdí Maliar – so Zemou, Jupiterom a Slnkom. Zdroj: commons.wikimedia.org



Vďaka pomalému spaľovaniu vodíka majú enormne dlhú odhadovanú životnosť. Pohybuje sa od niekoľkých desiatok miliárd až po bilióny rokov. Od Veľkého tresku ešte neuplynulo dosť času, aby ktorýkoľvek červený trpaslík stihol opustiť hlavnú postupnosť. Ich budúcnosť teda zostáva tak trochu záhadou, konečné štádium vývoja ešte nemohlo byť pozorované. No predpokladá sa, že červené trpaslíky nikdy nezažihnú jadrovú fúziu hélia, takže sa nemôžu stať červenými obrami. Budú len pomaly chladnúť a slabnúť.



Napriek úžasnej dlhovekosti však nie sú ideálnymi hviezdami pre planéty, na ktorých sa má rozvíjať život. Keďže vydávajú tak málo svetla a tepla, planéty ich musia obiehať po blízkych obežných dráhach. „Roky“ na týchto planétach by trvali len zopár dní, nanajvýš týždňov. Slapové sily na týchto planétach sú však oveľa výraznejšie ako slapové sily pôsobiace medzi hviezdou so vzdialenejšími planétami. Po čase sa tak planéty uzamknú vo viazanej rotácii, podobne ako všetky staré mesiace v slnečnej sústave. Budú teda svojej hviezde ukazovať len jednu stranu, na ktorej teplota veľmi stúpne, kým na odvrátenej strane veľmi klesne. Navyše, aj keď sa to nezdá, červené trpaslíky sú búrlivé a premenlivé telesá. Prekonávajú vysokoenergetické vzplanutia a vykazujú omnoho magnetickú vyššiu aktivitu než Slnko. Aktívnych môže byť naraz až 88 % ich povrchu. Na našom najbližšom červenom trpaslíkovi Proxime Centauri vzplanutia s vysokou energiou prebehnú priemerne osemkrát do roka. Počas výbuchu vie zjasnieť približne 2,5-krát. Vtedy sa tiež stáva intenzívnym zdrojom nízkoenergetického röntgenového a vysokoenergetického ultrafialového žiarenia, dokonca porovnateľným s oveľa väčším Slnkom. Hoci Proxima Centauri má planétu obiehajúcu okolo nej práve v zelenom páse (vzdialenosti, ktorá umožňuje prítomnosť kvapalnej vody), tlak hviezdneho vetra vo vzdialenosti tejto planéty môže byť až 2 000-krát vyšší než tlak slnečného vetra v okolí Zeme. Navyše sa v priebehu dňa táto hodnota mení až o niekoľko rádov. V závislosti od intenzity hviezdneho vetra sa veľkosť magnetosféry planéty, ak existuje, môže meniť až o päťnásobok. Planéte preto hrozia straty vrchných vrstiev atmosféry, ak ju má.


Artists_impression_of_the_planet_orbiting_Proxima_Centauri.jpg


Predstava pohľadu z povrchu planéty obiehajúcej Proximu Centauri. Zdroj: commons.wikimedia.org


 


Pozrite tiež:


O spektrálnych typoch - 1. časť


O spektrálnych typoch - 2. časť


O spektrálnych typoch - 3. časť


O spektrálnych typoch - 4. časť