Nana roja
Una nana roja és una estrela chicoteta i relativament frigga de la seqüència principal tipo espectral M. Este tipo ho formen la major part de les estreles, sent els seus valors de massa i diàmetro inferiors a la mitat dels del Sol (per baix de 0,08 masses solars es denominen nanes marrons) i una temperatura superficial de menys de 4000 K.
Les nanes roges són, fins a la data, el tipo més comú d'estreles de la Via Làctea, per lo manco en el veïnat del Sol, pero per la seua baixa lluminositat les nanes roges individuals no poden ser observades fàcilment. Des de la Terra, cap és visible a simple vista. Pròxima Centauri, l'estrela més propenca al Sol, és una nana roja de Tipo M5 i magnitut aparent 11.05, de la mateixa manera que vint de les trenta estreles més propenques. D'acort en algunes estimacions, les nanes roges representen les tres quartes parts de les estreles en la Via Làctea.
Models estelars indiquen que les nanes roges en menys de 0.35 Masses solars són completament convectivas. D'ahí a que el heli produït per la fusió termonuclear es torne a mesclar constantment a lo llarc de l'estrela, evitant una acumulació en el núcleu. Per lo tant, les nanes roges es desenrollen molt llentament, albergant una lluminositat i un tipo espectral constants, per lo que —en teoria— el seu combustible tardarà alguns billons d'anys en agotar-se. Per la relativament curta edat de l'univers, no existixen nanes roges en etapes evolutives alvançades.
Característiques físiques
[editar | editar còdic]
Les nanes roges són estreles de molt baixa massa, inferior al 40 % de la massa del Sol. La seua temperatura interior és relativament baixa i l'energia es genera a un ritme llent per la fusió nuclear d'hidrogen a heli a través de la cadena protón-protón (pp). Per tant, estes estreles emeten poca llum, en una lluminositat que en alguns casos a penes alcança 1/10 000 de la lluminositat solar. Inclús la nana roja més lluenta té solament un 10 % de la lluminositat del Sol.
En general, en les nanes roges el transport d'energia des de l'interior a la superfície té lloc per convecció. Açò ocorre perque la radiació és molt difícil per l'opacitat de l'interior, que té una densitat relativament alta comparada en la temperatura i és més difícil per als fotons viajar cap a la superfície, de modo que la convecció resulta ser un procés més eficient per a la transmissió de l'energia.
En ser les nanes roges totalment convectivas, el heli no s'acumula en el núcleu i, en comparació a estreles més grans, com el Sol, poden cremar una proporció més gran del seu hidrogen abans d'abandonar la seqüència principal. El resultat és que la vida estimada de les nanes roges supera l'edat estimada del univers, possiblement de 200 000 millons a varis billons d'anys, per lo que les estreles en menys de 0,8 masses solars no han tingut temps de deixar la seqüència principal. Les nanes roges de menor massa tenen vides encara més llargues, lo que implica que la seua evolució ha d'estudiar-se per mig de models matemàtics al no dispondre de suficients senyes per observació.
Tals models sugerixen que la massa mínima de les estreles que poden convertir-se en jagantes roges és de 0,25 masses solars; les de massa inferior aumenten la seua temperatura superficial —i per tant la seua lluminositat— sense aumentar el seu tamany, convertint-se en nanes blaves, i d'ahí finalment en nanes blanques. Este procés és molt llent i tanto más cuanto menor siga la massa de l'estrela, estimant-se que, per eixemple, una de 0,25 masses solars permaneix un billó d'anys en la seqüència principal, i les menors existents en l'actualitat, de 0,08 masses solars, 12 billons d'anys.
Per a una estrela de 0,16 masses solars (el cas de la propenca estrela de Barnard), per eixemple, es calcula que la fase de nana blava aplegaria despuix d'una miqueta més de 2,5 billons d'anys en la seqüència principal, i duraria al voltant de 5000 millons d'anys, durant els quals l'estrela tindrà 1/3 de la lluminositat del Sol i una temperatura superficial que aplegarà fins a al voltant de 8500 kelvins al final d'esta fase, per lo que si hi haguera planetes en òrbita al voltant d'esta i que fins a llavors han tingut temperatures fredes, podrien descongelarse i donar de nou una oportunitat a que la vida florira.
El fet de que les nanes roges i atres estreles de massa baixa permaneixquen en la seqüència principal mentres les estreles més massives el han abandonat, permet estimar l'edat de cúmuls estelars trobant la massa a partir de la qual les estreles han deixat la seqüència principal. Açò proporciona un llímit inferior per a l'edat de l'Univers i també permet colocar escales de temps de formació en les estructures existents dins de la Via Làctea, tals com el halo galàctic i el disc galàctic.
Un misteri que no ha segut solucionat des de 2007 és l'absència de nanes roges sense metalés, entenent per metal qualsevol element més pesat que hidrogen o heli. El model del Big Bang prediu que la primera generació d'estreles solament deuria tindre hidrogen, heli i traces de liti. Si entre estes estreles varen existir nanes roges, estes encara deurien ser observables hui, pero cap ha segut identificada encara. L'explicació preferida consistix que, sense elements pesats, solament poden formar-se estreles grans de Població III (encara no descobertes), que ràpidament fusionen elements pesats que després són incorporats en la formació de nanes roges. Atres explicacions alternatives, com que les nanes roges d'edat zero en la seqüència principal són tènues i molt escasses, es consideren molt manco provables, ya que sembla que entren en conflicte en els models d'evolució estelar.
Les nanes roges són la classe d'estreles més comuna en la galàxia, a lo manco en el veïnat del sistema solar. Pròxima Centauri, l'estrela més propenca al Sol, és una nana roja de tipo espectral M5 i magnitut aparent 11,05; de les trenta estreles més propenques, vint són nanes roges (*). No obstant, per la seua baixa lluminositat, les nanes roges no pot ser observades fàcilment a les distàncies interestelares en les que sí observem atres classes d'estreles; de fet, cap nana roja és visible a simple vista.[1]
Eixemples de nanes roges
[editar | editar còdic]En la taula següent figuren les característiques principals d'algunes nanes roges, ordenades segons la seua tipo espectral.
| Estrela | Tipo Espectral |
Massa (Msol) |
Ràdio (Rsol) |
Lluminositat (Lsol) |
Distància (Anys llum) |
|---|---|---|---|---|---|
| Lalande 21185 | M2.0V | 0,46 | 0,46 | 0,06 | 8,29 |
| Ross 154 | M3.5Veu | 0,17 | 0,24 | 0,0005 | 9,69 |
| Estrela de Barnard | M4.0Veu | 0,15-0,17 | 0,15-0,20 | 0,0035 | 5,98 |
| Pròxima Centauri | M5.5Veu | 0,123 | 0,145 | 0,000138 | 4,24 |
| Wolf 359 | M6.0V | 0,10 | 0,16 | 0,0002 | 7,78 |
| LHS 292 | M6.5Veu | 0,083 | ? | 0,00001 | 14,81 |
| LHS 2397a | M8Veu | 0,09 | 0,10 | 0,0000025 | 46,5 |
Sistemes planetaris
[editar | editar còdic]
Encara que la major part dels planetes extrasolars descoberts orbitan al voltant de nanes grogues similars al Sol, es coneixen sistemes planetaris al voltant de nanes roges. En ser tan tènues en l'espectre visible, les nanes roges són objectius difícils per a obtindre velocitats Doppler precises; per això suponen solament el 5% dels objectius actuals en la busca de planetes. S'especula que poden albergar menys planetes que les estreles de tipo G o que estos poden ser menys massius, com a conseqüència del menor tamany dels seus discs protoplanetarios.
No obstant, per la seua chicoteta massa i baixa temperatura superficial, esta classe d'estreles constituïxen els objectius més prometedors a el hora de buscar planetes terrestres potencialment habitables. En ser les estreles menys massives, experimenten les majors acceleració com a resposta a la presència d'un planeta orbitando entorn a elles. Això ha dut al descobriment del primer planeta extrasolar en una massa comparable a la de Neptú —Gliese 436 b— aixina com al de la primera «supertierra», al voltant de Gliese 876. La zona habitable entorn a estes estreles se situa a distàncies compreses entre 0,1 i 0,2 UA, corresponent a periodos orbitales entre 20 i 50 dies.
En la següent taula s'arrepleguen aquelles nanes roges propenques al sistema solar en a on s'han descobert planetes extrasolars.
| Estrela | Tipo Espectral |
Distància (Anys llum) |
Planetes coneguts |
|---|---|---|---|
| Pròxima Centauri | M5.5Veu | 4,24 | 2 |
| Gliese 674 | M2.5V | 14,8 | 1 |
| Gliese 876 | M3.5V | 15,3 | 3 |
| Gliese 832 | M3.0V | 16,1 | 1 |
| Gliese 581 | M3V | 19,9 | 6 |
| Gliese 667C | M1.5V | 22,7 | 3 |
| Gliese 849 | M3.5V | 28,6 | 1 |
| Gliese 317 | M3.5* | 29,9 | 2 |
| Gliese 176 | M2.5V | 30,7 | 1 |
| Gliese 357 | M2.5V | 30,8 | 3 |
| Gliese 436 | M2.5V | 33,4 | 3 |
| Gliese 649 | M1.5V | 33,7 | 1 |
| GJ 1148 | M4V | 35,9 | 1 |
| Gliese 179 | M3.5V | 40 | 1 |
* Gliese 317 podria ser una estrela subenana de molt baixa metalicitat.
Gliese 876 b, descobert en 1999, va anar el primer planeta extrasolar conegut orbitando al voltant d'una nana roja. Gliese 581 alberga a lo manco quatre planetes; dos d'ells, Gliese 581 g i Gliese 581 d, orbitan en la zona de habitabilitat de l'estrela i, entre els planetes extrasolars descoberts fins ara, són provables candidats a ser habitables.[2]
Vore també
[editar | editar còdic]- Classificació estelar
- Diagrama de Hertzsprung-Russell
- Nana taronja
- Estrela subenana
- Habitabilitat en sistemes de nanes roges
- Llista d'estreles més propenques
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ http://kencroswell.com/thebrightestreddwarf.html "The Brightest Ret Dwarf", by Ken Croswell (Accessed 6/7/08)
- ↑ SPACE.com - Major Discovery: New Planet Could Harbor Water and Life (2007)
- Este artícul conté una traducció derivada de «Enana roja» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.