Rode dwergster

Rode dwergster, ook wel M-dwerg of M-type ster genoemd, het talrijkste type ster in het heelal en het kleinste type waterstofverbrandende ster.

Rode dwergsterren hebben massa’s van ongeveer 0,08 tot 0,6 maal die van de zon. (Objecten kleiner dan rode dwergsterren worden bruine dwergen genoemd en schijnen niet door de thermonucleaire fusie van waterstof). Lichtere sterren zijn er veel meer dan zwaardere sterren, en rode dwergen zijn dan ook het meest talrijke type ster. In het Melkwegstelsel bestaat ongeveer drie vierde van de sterren uit rode dwergen.

Sterren die waterstof verbranden door thermonucleaire fusie worden op basis van hun oppervlaktetemperatuur ingedeeld in zeven spectraaltypen. Deze sterren liggen ook in het Hertzsprung-Russell-diagram, waarin de helderheid van sterren wordt uitgezet tegen hun temperatuur op een lijn die de hoofdreeks wordt genoemd. Rode dwergen zijn de koelste hoofdreekssterren, met een spectraaltype M en een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 2.000-3.500 K. Omdat deze sterren zo koel zijn, zijn spectraallijnen van moleculen zoals titaanoxide, die in hetere sterren gedesassocieerd zouden zijn, vrij prominent aanwezig. Rode dwergen zijn ook de zwakste sterren, met lichtsterkten tussen ongeveer 0,0001 en 0,1 keer die van de zon.

Kleinere sterren hebben een langere levensduur dan grotere sterren. Terwijl sterren als de zon een levensduur van ongeveer 10 miljard jaar hebben, hebben zelfs de oudste rode dwergsterren hun interne voorraad waterstof nog niet uitgeput. De zwaarste rode dwergen hebben een levensduur van tientallen miljarden jaren; de kleinste hebben een levensduur van triljoenen jaren. Ter vergelijking: het heelal is slechts 13,8 miljard jaar oud. De zwakke rode dwergen zullen de laatste sterren zijn die in het heelal schijnen.

Rode dwergen gaan in hun evolutie niet door een rode-reuzenfase. Omdat convectie door de hele ster plaatsvindt, wordt waterstof voortdurend van de buitenste regionen naar de kern gerecirculeerd. Sterren zoals de zon zijn niet volledig convectief en verbranden dus alleen de 10 procent waterstof die zich in hun kern bevindt. Als die waterstof op is, zullen zulke sterren enorm uitdijen omdat ze waterstof gaan verbranden in een schil rond hun heliumkern. Rode dwergen echter, zijn door convectie volledig efficiënt en zullen hun hele voorraad waterstof verbranden. Ze worden dan heter en kleiner, veranderen in blauwe dwergen en eindigen uiteindelijk als witte dwergen.

Door zijn lage lichtkracht ligt de bewoonbare zone van een rode dwerg (de regio bij een ster waar vloeibaar water op het oppervlak van een planeet te vinden zou zijn) heel dicht bij de ster. Een planeet in die zone zou om de paar weken rond de rode dwerg draaien en dus vaak de ster passeren. Bovendien zouden de doorgangen heel goed te zien zijn, omdat de kleine straal van een rode dwerg betekent dat een groter deel van de ster door de passerende planeet zou worden bedekt. Zo’n planeet, Proxima Centauri b, werd in 2016 ontdekt rond de ster die het dichtst bij de zon staat, Proxima Centauri.