Konsep seniman yang memperlihatkan DG CVn - sistem binari yang terdiri daripada dua bintang kerdil merah - melepaskan satu siri suar kuat yang dilihat oleh kapal angkasa Swift NASA pada 23 April 2014.
(Imej: © Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA / S. Wiessinger)
Bintang kerdil merah membentuk populasi bintang terbesar di galaksi, tetapi mereka bersembunyi di dalam bayang-bayang, terlalu redup untuk dilihat dengan mata kasar dari Bumi. Cahaya terhad mereka membantu memperpanjang jangka hayat mereka, yang jauh lebih besar daripada cahaya matahari.
Para saintis berpendapat bahawa 20 daripada 30 bintang berhampiran Bumi adalah kerdil merah. Bintang yang paling dekat dengan matahari, Proxima Centauri, adalah kerdil merah.
Istilah "kerdil merah" tidak merujuk kepada satu jenis bintang. Ia sering digunakan pada objek paling keren, termasuk kerdil K dan M - yang merupakan bintang sejati - dan kerdil coklat, sering disebut sebagai "bintang gagal" kerana mereka tidak mengekalkan peleburan hidrogen di intinya.
"Tidak ada definisi sebenar kerdil merah," kata ahli astronomi Michaël Gillon dari University of Liège di Belgium kepada Space.com melalui e-mel. Gillon, yang mengkaji objek bintang di hujung spektrum yang lebih sejuk, adalah sebahagian daripada pasukan yang mengenal pasti bintang ultrasool TRAPPIST-1. Kerdil merah "umumnya merujuk kepada bintang kerdil dengan jenis spektral mulai dari K5V hingga M5V," kata Gillon.
Pembentukan dan ciri
Kerdil merah terbentuk seperti bintang urutan utama yang lain. Pertama, awan debu dan gas ditarik bersama oleh graviti dan mula berputar. Bahan kemudian bergumpal di pusat, dan apabila mencapai suhu kritikal, peleburan bermula.
Kerdil merah merangkumi bintang terkecil, beratnya antara 7.5% dan 50% jisim matahari. Ukuran mereka yang berkurang bermaksud bahawa mereka terbakar pada suhu yang lebih rendah, hanya mencapai 6,380 darjah Fahrenheit (3,500 darjah Celsius). Sebagai perbandingan, matahari mempunyai suhu 9,900 F (5,500 C). Suhu kerdil merah yang rendah bermaksud mereka jauh, lebih malap daripada bintang seperti matahari.
Suhu rendah mereka juga bermaksud bahawa mereka membakar bekalan hidrogen dengan lebih cepat. Walaupun bintang-bintang lain yang lebih besar hanya membakar hidrogen di intinya sebelum akhir hayatnya, kerdil merah memakan semua hidrogen mereka, di dalam dan di luar terasnya. Ini merangkumi jangka hayat kerdil merah hingga trilion tahun; jauh melebihi jangka hayat bintang seperti matahari selama 10 bilion tahun.
Mengelaskan kerdil merah
Para saintis kadang-kadang mengalami kesukaran untuk membezakan bintang kerdil merah dari kerdil coklat. Kerdil coklat sejuk dan redup, dan mungkin membentuk cara yang sama seperti kerdil merah, tetapi kerdil coklat tidak pernah mencapai titik peleburan kerana terlalu kecil, dan oleh itu, mereka tidak dianggap bintang.
"Apabila kita memerhatikan kerdil merah dan mengukur suasananya, kita tidak semestinya tahu sama ada kerdil coklat atau bintang - kerdil muda muda kelihatan hampir sama seperti bintang ultrasool," kata Adam Burgasser, ahli astronomi di University of California, San Diego.
Untuk mengetahui sama ada objek langit adalah kerdil coklat atau merah, saintis mengukur suhu atmosfera objek. Kerdil coklat bebas fusi lebih sejuk daripada 2.000 Kelvin (3.140 F atau 1.727 C), sementara bintang-bintang hidrogen lebih panas daripada 2.700 K (4.400 F atau 2.427 C). Di antaranya, bintang dapat diklasifikasikan sebagai kerdil merah atau kerdil coklat.
Kadang-kadang, bahan kimia di atmosfera objek dapat mengungkapkan petunjuk tentang apa yang berlaku di jantungnya. Menurut Burgasser, kehadiran molekul seperti metana atau amonia, yang hanya dapat bertahan pada suhu sejuk, menunjukkan bahawa suatu benda adalah kerdil coklat. Lithium di atmosfer juga menunjukkan bahawa kerdil merah adalah kerdil coklat dan bukannya bintang yang benar.
Tetapi saintis masih boleh menggunakan istilah kerdil merah untuk menggambarkan bagaimana objek cakerawala kelihatan - kecil dan redup - walaupun objek itu sebenarnya kerdil coklat, kata Burgasser.
Sejumlah planet yang boleh dihuni?
Planet terbentuk dari bahan yang tersisa dalam cakera setelah bintangnya diciptakan. Banyak kerdil merah telah dijumpai dengan planet-planet di sekitarnya, walaupun raksasa gas besar jarang terjadi. Kerana kerdil merah lebih malap daripada bintang seperti matahari, lebih mudah untuk mencari planet kecil yang mungkin mengelilingi objek yang lebih malap ini, menjadikan kerdil merah sebagai sasaran popular untuk memburu planet. NASA Teleskop ruang angkasa Kepler (yang beroperasi antara 2009 dan 2018) dan Melancarkan Satelit Survei Exoplanet, atau TESS (yang mulai beroperasi pada tahun 2018), telah meninjau banyak bintang kerdil merah untuk kemungkinan planet seperti Bumi.
Oleh kerana planet-planet yang diperiksa oleh TESS berada di dekat bintang-bintang terang yang cenderung dekat dengan Bumi, lebih mudah bagi teleskop tanah untuk menindaklanjuti pemerhatian. Pada bulan April 2019, penyiasat TESS mengumumkan telah melakukannya menemui planet ukuran Bumi pertama misi mereka, walaupun keadaannya tidak sesuai untuk kehidupan seperti yang kita ketahui.
Sejak sekian lama, saintis berpendapat kerdil merah tidak dapat didiami. Cahaya dan haba mereka yang terhad bermaksud bahawa zon yang dapat dihuni - atau wilayah di mana air cair dapat terbentuk di planet di sekitar kerdil merah - akan sangat dekat dengan bintang, menempatkan planet-planet dalam jarak radiasi berbahaya dari bintang. Planet lain mungkin terkunci secara pasang ke bintang, dengan satu sisi terus menghadap ke matahari, menyebabkan satu sisi terlalu panas, dan sisi lain terlalu sejuk.
Pada tahun 2016, sebuah planet yang berpotensi dihuni dijumpai mengorbit Proxima Centauri (bintang terdekat Bumi). Dan pada tahun 2019, ahli astronomi mengumumkan kemungkinan planet kedua mengorbit jauh di luar zon tempat tinggal bintang. Sekurang-kurangnya tujuh planet bersaiz Bumi mengorbit kerdil merah TRAPPIST-1, dan banyak kajian menunjukkan sekurang-kurangnya sebilangan planet tersebut dapat menampung kehidupan.
Hujung talian
Kerdil merah kecil mungkin mempunyai jangka hayat yang panjang, tetapi seperti bintang lain, mereka akhirnya akan terbakar melalui bekalan bahan bakar mereka. Apabila mereka melakukannya, kerdil merah menjadi kerdil putih - bintang mati yang tidak lagi mengalami peleburan pada intinya. Akhirnya, kerdil putih akan memancarkan seluruh haba mereka dan menjadi kerdil hitam.
Tetapi tidak seperti matahari, yang akan menjadi kerdil putih dalam beberapa miliar tahun, kerdil merah akan memakan waktu triliunan tahun untuk membakar bahan bakarnya. Ini jauh lebih lama daripada usia alam semesta, yang berumur kurang dari 14 bilion tahun. Kerdil merah mungkin agak redup, tetapi seperti kura-kura, mereka perlahan tetapi pasti memenangi perlumbaan bertahan.
Sumber tambahan:
- Baca definisi kerdil merah menurut Universiti Swinburne.
- Ketahui mengapa kerdil merah mungkin menjadi tempat terbaik untuk mencari kehidupan asing.
- Ketahui bagaimana superflare dari planet kerdil merah membahayakan planet.
Artikel ini dikemas kini pada 6 Jun 2019 oleh penyumbang Space.com Elizabeth Howell.
