Ни один красный карлик во Вселенной ещё не успел умереть от старости. Причина проста: самые маленькие звёзды расходуют топливо медленнее всех. Их возможная жизнь измеряется не миллиардами, а триллионами лет.
2. Маленькая звезда, большой запас времени
Красные карлики — звёзды с массой примерно от нижней границы звездообразования до половины массы Солнца. Они слабее и холоднее Солнца, поэтому большая часть их света приходится на красный и инфракрасный диапазоны.
Скорость термоядерных реакций определяется температурой и давлением в ядре. Чем меньше масса звезды, тем слабее её гравитация сжимает центр и тем медленнее водород превращается в гелий.
Солнце проведёт на главной последовательности около десяти миллиардов лет. У самых маломассивных красных карликов расчётное время жизни достигает триллионов лет. Не потому, что у них больше топлива, а потому, что они расходуют его необычайно бережно.
3. Почти весь водород идёт в дело
У Солнца термоядерная работа сосредоточена в ядре. Внешние области не перемешиваются с ним полностью, поэтому значительная часть водорода никогда не попадёт в центральную печь.
Маломассивный красный карлик может быть полностью конвективным. Конвекция — перенос вещества потоками: горячее поднимается, более холодное опускается. Благодаря перемешиванию свежий водород из разных слоёв оказывается в центре.
Так карлик получает доступ к гораздо большей доле своего запаса. Он не только медленно сжигает топливо, но и почти не оставляет его без дела.
4. Что говорит наука
Подтверждено наблюдениями: красные карлики имеют низкую светимость, медленно расходуют водород и составляют значительную часть звёздного населения Млечного Пути. Модели показывают, что ниже определённой массы звезда становится полностью конвективной.
А вот смерть красного карлика никто не наблюдал. Возраст Вселенной — около 13,8 миллиарда лет, что во много раз меньше возможного срока жизни таких звёзд. Поэтому описание их будущего основано на расчётах.
Наиболее вероятный сценарий таков: по мере накопления гелия звезда будет становиться горячее и ярче. Самые маленькие карлики не превратятся в огромные красные гиганты. Модели предсказывают для них стадию так называемого голубого карлика.
В конце останется белый карлик, который будет очень долго остывать. Голубые карлики пока существуют только в теории: современная Вселенная слишком молода, чтобы показать их нам.
5. Долгая жизнь не означает спокойную
Молодые красные карлики способны давать мощные вспышки рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Для планеты в близкой обитаемой зоне они могут стать серьёзным испытанием.
Это не доказывает, что жизнь возле красных карликов невозможна. Атмосфера, магнитное поле, океан и история активности звезды способны сильно менять условия. Но возраст светила сам по себе не гарантирует удобного соседства.
Ответ на вопрос складывается из двух причин: красный карлик очень медленно вырабатывает энергию и перемешивает почти весь доступный водород. Поэтому маленькие звёзды способны светить триллионы лет, и космос ещё слишком молод, чтобы показать нам их естественную старость.
Подпишитесь, если хотите продолжить путешествие в далёкое будущее Вселенной.
