Stella nana rossa

Stella nana rossa, chiamata anche nana M o stella di tipo M, è il tipo di stella più numeroso dell’universo e il più piccolo tipo di stella che brucia idrogeno.

Le stelle nane rosse hanno una massa da circa 0,08 a 0,6 volte quella del Sole. (Gli oggetti più piccoli delle stelle nane rosse sono chiamati nane brune e non brillano per la fusione termonucleare dell’idrogeno). Le stelle più leggere sono molto più abbondanti di quelle più pesanti, e le nane rosse sono quindi il tipo di stelle più numerose. Nella galassia della Via Lattea, circa tre quarti delle stelle sono nane rosse. La proporzione è ancora più alta nelle galassie ellittiche.

Le stelle che bruciano idrogeno attraverso la fusione termonucleare sono classificate in sette tipi spettrali sulla base della loro temperatura superficiale. Queste stelle si trovano anche nel diagramma di Hertzsprung-Russell, che traccia la luminosità delle stelle contro la temperatura su una linea chiamata sequenza principale. Le nane rosse sono le stelle più fredde della sequenza principale, con un tipo spettrale M e una temperatura superficiale di circa 2.000-3.500 K. Poiché queste stelle sono così fredde, le linee spettrali di molecole come l’ossido di titanio, che sarebbero dissociate in stelle più calde, sono abbastanza prominenti. Le nane rosse sono anche le stelle più fioche, con luminosità tra circa 0,0001 e 0,1 volte quella del Sole.

Le stelle più piccole hanno una vita più lunga delle stelle più grandi. Mentre le stelle come il Sole hanno una vita di circa 10 miliardi di anni, anche le stelle nane rosse più vecchie non hanno ancora esaurito le loro scorte interne di idrogeno. Le nane rosse più pesanti hanno una vita di decine di miliardi di anni; le più piccole hanno una vita di trilioni di anni. In confronto, l’universo ha solo 13,8 miliardi di anni. Le nane rosse fioche saranno le ultime stelle a brillare nell’universo.

Le nane rosse non passeranno attraverso una fase di gigante rossa nella loro evoluzione. Poiché la convezione avviene attraverso l’intera stella, l’idrogeno viene costantemente ricircolato dalle regioni esterne al nucleo. Le stelle come il Sole non sono completamente convettive e quindi bruciano solo il 10% del loro idrogeno che si trova nei loro nuclei. Quando quell’idrogeno è esaurito, queste stelle si espandono enormemente perché iniziano a bruciare idrogeno su un guscio che circonda i loro nuclei di elio. Le nane rosse, invece, a causa della convezione, sono completamente efficienti e bruceranno la loro intera scorta di idrogeno. Diventeranno quindi più calde e più piccole, trasformandosi in nane blu e terminando infine la loro vita come nane bianche.

A causa della sua bassa luminosità, la zona abitabile di una nana rossa (la regione vicino a una stella dove si potrebbe trovare acqua liquida sulla superficie di un pianeta) è molto vicina alla stella. Un pianeta in quella regione orbiterebbe intorno alla nana rossa ogni poche settimane e quindi transiterebbe spesso nella sua stella. Inoltre, i transiti sarebbero abbastanza evidenti, poiché il piccolo raggio di una nana rossa significa che la maggior parte della stella sarebbe coperta dal pianeta che passa. Un pianeta di questo tipo, Proxima Centauri b, è stato scoperto nel 2016 intorno alla stella più vicina al Sole, Proxima Centauri.