ננס אדום

תנועתו של הננס האדום כוכב ברנרד במשך השנים

ננס אדום הוא כוכב הסדרה הראשית, קר וקטן יחסית, שנמצא על דיאגרמת הרצשפרונג-ראסל בסיווג ספקטרלי K או M. ננסים אדומים מהווים את הרוב המכריע של הכוכבים והם בעלי קוטר ומסה של עד שליש מסת שמש (מתחת למסה של 0.08 מסת שמש אלו ננסים חומים), ובעלי טמפרטורה של פחות מ-3,500 מעלות קלווין. כוכבים אלה הם בעלי בהירות מוחלטת נמוכה - חלקם פולטים פחות מ-1/10,000 מקרינת השמש שלנו. שיא פליטת הקרינה שלהם היא בתחום הנראה לעין האדם כצבע אדום, אם כי אין אפילו ננס אדום אחד שניתן לראות בשמי כדור הארץ בעין בלתי מזוינת, כיוון שעוצמת ההארה שלהם חלשה מדי. עקב הקצב האיטי של ההיתוך הגרעיני של המימן, לננסים אדומים יש אורך חיים גדול מאוד שיכול לנוע בין עשרות מילארדים ל-1013 שנים[1]

ננסים אדומים מתחת ל-0.25 מסות שמש אינם מתחילים להתיך הליום ולכן אינם יכולים להפוך לענק אדום. ננסים אדומים מעל ל-0.25 מסות שמש, יהפכו בעוד מיליארדי שנים לננסים כחולים. הכוכבים מתכווצים לאיטם ומתחממים עד שכל המימן שבהם מתכלה. בכל מקרה, לא עבר מספיק זמן מאז המפץ הגדול שיאפשר לננסים אדומים להתפתח מחוץ לסדרה הראשית. העובדה שננסים אדומים נשארים בסדרה הראשית גם לאחר שכוכבים זקנים יותר עזבו אותה מאפשרת לתארך צבירי כוכבים על ידי מציאת המסה שבה הכוכבים יוצאים מהסדרה הראשית. בנוסף, העובדה שלא נצפו ננסים אדומים שהתפתחו אל מחוץ לסדרה הראשית היא חיזוק להשערה לגבי גיל היקום.

דבר מסתורי אחד שעדיין לא נפתר בהקשר לננסים אדומים, הוא מחסור בננסים אדומים עם מתכתיות נמוכה, (כלומר ללא יסודות שאינם מימן או הליום). מודל המפץ הגדול חוזה שהדור הראשון של הכוכבים הכיל רק מימן, הליום וליתיום. אם כוכבים אלו כללו ננסים אדומים, הם היו אמורים להיות נצפים גם היום, בשל אורך חייהם, אך כאמור, לא נצפו עד כה ננסים אדומים כאלו. ההסבר הקונבנציונלי הוא שללא יסודות כבדים, לא יכולים להיווצר כוכבים בעלי מסה נמוכה והכוכבים הראשונים שנוצרו ביקום, היו כולם בעלי מסות גדולות, שאורך חייהם קצר, ובהם נוצרו המתכות הנחוצות להיווצרות כוכבים קטנים יותר לאחר מכן.

נהוג לחשוב כי ננס אדום הם סוג הכוכב הנפוץ ביותר ביקום. פרוקסימה קנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר לשמש שלנו, הוא ננס אדום מסוג MS, שבהירותו מדרגה 11, וכמו כן כ-20 מתוך 30 הכוכבים הקרובים ביותר למערכת השמש הם ננסים אדומים.

בשנת 2005 התגלו כוכבי לכת סביב ננס אדום, אחד מכוכבי הלכת הללו הוא בגודל של נפטון, ומסתו גדולה פי 17 ממסת כדור הארץ. הוא מקיף את כוכב האם שלו במרחק של 6 מיליון קילומטרים בלבד ולפיכך הטמפרטורה על פניו, למרות הבהירות הנמוכה של הכוכב שלו, מגיעה לכ-150 מעלות צלזיוס.

בשנת 2014 התגלו שלושה כוכבי לכת המסווגים כסופר כדורי ארץ הנמצאים באזור החיים של המערכות שלהם, הם חלק משמונה כוכבי לכת חדשים המקיפים ננסים אדומים קרובים. כוכבי הלכת הללו התגלו בידי צוות בינלאומי של אסטרונומים מבריטניה וצ'ילה.

המחקר זיהה כי כמעט כל הננסים האדומים בסביבת השמש שלנו הם בעלי כוכבי לכת, מה שאומר שלרבים מאוד מהכוכבים מסוג זה, המהווים כ- 70% מכוכבי הגלקסיה שלנו, יש מערכות כוכבי לכת המקיפות אותם.

החוקרים גם משערים כי כוכבי הלכת הגדולים במעט מכדור הארץ (ולכן הם מכונים סופר כדורי ארץ), שבהם עשויים להתקיים מים במצב נוזלי ולפיכך הם מועמדים פוטנציאליים לתמיכה בחיים, מקיפים ננסים אדומים ב'שכונה' של השמש[2].

אין ביקום ננסים אדומים שגמרו את שלב הכוכב היציב בסדרה הראשית, מכיוון ששלב הכוכב היציב בננס אדום מתמשך למעלה מ-30 מיליארד שנים. לאחר שהוא מכלה את כל המימן הוא הופך לננס לבן.