红矮星

根据赫罗图,红矮星在众多处于主序阶段的恒星当中,其大小及温度均相对较小和低,在光谱分类方面属于K或M型。它们在恒星中的数量较多,大多数红矮星的直径及质量均低于太阳的三分一,表面温度也低于3,500 K。释出的光也比太阳弱得多,有时更可低于太阳光度的万分之一。又由于内部的氢元素核聚变的速度缓慢,因此它们也拥有较长的寿命。红矮星的内部引力根本不足把氦元素聚合,也因此红矮星不可能膨胀成红巨星,而逐步收缩,直至氢气耗尽。也因为一颗红矮星的寿命可多达数百亿年,几乎和宇宙的年龄一样长,因此不可能有任何垂死的红矮星。
人们可凭着红矮星的悠长寿命,来推测一个星团的大约年龄。因为同一个星团内的恒星,其形成的时间均差不多,一个较年老的星团,脱离主序星阶段的恒星较多,剩下的主序星之质量也较低,惟人们找不到任何脱离主序星阶段的红矮星,间接证明了宇宙年龄的存在。
人们相信,宇宙众多恒星中,红矮星占了大多数,大约75%左右。例如离太阳最近的恒星,半人马座的南门二比邻星,便是一颗红矮星,其光谱分类为M5,视星等11.0。
至2005年,人们首度在红矮星身上,发现有太阳系外行星围绕旋转,第一颗行星的质量与海王星差不多,日距约为600万公里(0.04 AU),其表面度约为摄氏150°C。2006年,人们又发现一颗与地球差不多的行星绕着另一颗红矮星旋转,这颗行星的日距为3.9亿公里(2.6 AU),表面温度为摄氏零下220°C。
基本数据

红矮星(red dwarf)是指表面温度低、颜色偏红的矮星,尤指主序星中比较「 冷 」的M型及K型恒星,这些恒星质量在0.8 个太阳质量以下,表面温度为2,500至5,000 绝对温度。除太阳外最接近地球的恒星比邻星(Proxima Centauri)便是一颗红矮星。
观测当我们抬起双眼,仰望夜空的时候,我们其实遗憾地错过了银河系中数量最多的一类恒星,即红矮星。我们的银河系(也许所有星系都是如此)中70% 的恒星都是红矮星,或者叫做M 型矮星,它们比我们旁边的这颗光芒四射的太阳的体积小,温度低,也更加暗淡。它们的光芒实在是太微弱了,如果不借助天文望远镜,我们不可能看到任何一颗红矮星。
美国天体物理学家在太阳系边缘发现一颗新的恒星,该恒星编号为SO25300.5+165258——一颗位于白羊座方向离开太阳仅为7.8光年的黯淡红矮星。美国宇航局戈达德航天飞行中心天体物理学家博纳德·捷尔加登博士指出:“发现这颗恒星邻居使我们感到十分惊喜而且非常意外,因为我们完全没有刻意寻找它,发现它纯属偶然。”帮助捷尔加登博士工作的还有美国宇航局喷气推进实验室的史蒂文·普拉弗多博士。
如果计划的新研究证实最初的距离测量,则这颗新恒星将是继阿尔法半人马星座(Proxima Centauri,距太阳仅4光年多一点)和巴纳德恒星(距离地球仅为6光年)之后的第三颗最接近太阳的邻居。
计算结果表明,发现的这颗红矮星质量约为太阳质量的70%,而其亮度要比太阳亮度弱30万倍。正是因为这一缘故,地球上的天文学家才一直没有发现它。
目前并非所有观察数据都能使天文学家感到满意,例如,尽管SO25300.5+165258很像М6.5类红矮星,却仍然是一颗新恒星,由于某种原因,它的亮度比距离地球7.8光年М6.5类红矮星典型代表亮度弱3倍,因此天文学家不排除这样的可能性,即在检验测量结果之后查明这颗新恒星的距离会有些变大。
现在,美国海军天文台天文学家正在重新检验美国宇航局天体物理学家获得的,有关这颗新恒星距离和亮度的数据。
存在生命的可能性

由于体积和亮度的原因,长期以来,很少有天文学家投身到红矮星的科学研究中。几十年来,科学家认为红矮星附近根本不可能有智慧生命。假如红矮星周围有行星围绕,也会由于它们之间相距过近,行星完全被红矮星“ 锁定”,就如同月球被地球锁定一样。行星将只有一面向着它的“ 太阳”,也就是红矮星;而另一面永远处于黑暗之中。因此,这个行星上将出现极端恶劣的环境,在黑夜的一面任何大气气体都将被冻住,白昼的一面却完全暴露在恒星射线的照射之下。难以想像,这样的行星环境会有生命存活,于是,红矮星几乎毫无争议地被排除在地外生命探索目标的名单外。
[1]但是最近,又有美国科学家提出,红矮星可能更适合孕育生命。美国维拉诺瓦大学的科学家最近在美国天文学会的一次学术会议上说,他们计算了20颗红矮星的辐射,发现如果一颗行星的大气层和磁场足以散射和反射有害射线,其环境就适合生命存在。此外,尽管引力作用会逐渐使行星以固定的一面对着红矮星、另一半得不到光照,但空气流动能传递热量,使行星背阴面也温暖有如夏夜。红矮星上的核聚变很缓慢,这使它们的寿命非常长,可以保持几十亿年甚至更长久的稳定状态,这对生命发展是有利的。与之相比,太阳已经再只能支持地球生命15亿年,此后将膨胀变成红巨星,把地球烤焦并吞噬。
矮星(dwarf star)是一个过去的天文名词,这是过去恒星分类把恒星分为巨星和矮星时代所遗留下来的用,例如在当时太阳便被界定为一颗典型的矮星,矮星其实也是恒星的一种,也是以热核反应发光发热。由于这名词很容易和恒星演化后期的白矮星(white dwarf)混淆,所以在天文界已很少使用,而以主序星(Main sequence star)这名词代替,例如太阳为G型的主序星。
红矮星(red dwarf)是指表面温度低、颜色偏红的矮星,尤指主序星中比较“冷”的M型及K型恒星,这些恒星质量在0.8 个太阳质量以下,表面温度为2,500至5,000 绝对温度。除太阳外最接近地球的恒星 — 比邻星(Proxima Centauri) — 便是一颗红矮星。
亦有些书中的红矮星,是指由白矮星(white dwarf) 过渡至黑矮星(black dwarf) 的其中一个阶段,白矮星慢慢冷却,先成为黄矮星(yellow dwarf)、红矮星 (red dwarf)、棕矮星(brown dwarf),最后是完全死寂的黑矮星。( 注 :黑矮星是一颗已死亡的恒星,中心的热核反应已停止。)