Konsep artis menunjukkan DG CVn - sistem biner yang terdiri dari dua bintang katai merah - melepaskan serangkaian suar yang kuat yang terlihat oleh pesawat ruang angkasa Swift NASA pada 23 April 2014.
(Gambar: © Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA / S. Wiessinger)
Bintang katai merah membentuk populasi bintang terbesar di galaksi, tetapi mereka bersembunyi di bayang-bayang, terlalu redup untuk dilihat dengan mata telanjang dari Bumi. Sinar mereka yang terbatas membantu memperpanjang masa hidup mereka, yang jauh lebih besar daripada matahari.
Para ilmuwan berpikir bahwa 20 dari 30 bintang di dekat Bumi adalah katai merah. Bintang terdekat dengan matahari, Proxima Centauri, adalah katai merah.
Istilah "kurcaci merah" tidak mengacu pada satu jenis bintang. Ini sering diterapkan pada objek paling keren, termasuk K dan M katai - yang merupakan bintang sejati - dan katai coklat, sering disebut sebagai "bintang gagal" karena mereka tidak mempertahankan fusi hidrogen dalam inti mereka.
"Tidak ada definisi yang benar dari katai merah," kata astronom Michaël Gillon dari University of Liège di Belgia kepada Space.com melalui email. Gillon, yang mempelajari benda-benda bintang di ujung yang lebih dingin dari spektrum, adalah bagian dari tim yang mengidentifikasi bintang ultracool TRAPPIST-1. Kerdil merah "umumnya mengacu pada bintang kerdil dengan tipe spektral mulai dari K5V hingga M5V," kata Gillon.
Formasi dan karakteristik
Katai merah terbentuk seperti bintang sekuens utama lainnya. Pertama, awan debu dan gas disatukan oleh gravitasi dan mulai berputar. Materi kemudian menggumpal di tengah, dan ketika mencapai suhu kritis, fusi dimulai.
Katai merah termasuk yang terkecil dari bintang-bintang, beratnya antara 7,5% dan 50% massa matahari. Ukurannya yang berkurang berarti mereka terbakar pada suhu yang lebih rendah, hanya mencapai 6.380 derajat Fahrenheit (3.500 derajat Celsius). Matahari, sebagai perbandingan, memiliki suhu 9.900 F (5.500 C). Suhu rendah katai merah berarti mereka jauh, jauh lebih redup daripada bintang seperti matahari.
Temperaturnya yang rendah juga berarti bahwa mereka membakar pasokan hidrogen dengan kurang cepat. Sementara yang lainnya, bintang-bintang yang lebih masif hanya membakar hidrogen pada intinya sebelum mencapai akhir hidup mereka, kurcaci merah mengonsumsi semua hidrogen mereka, di dalam dan di luar inti mereka. Ini membentang seumur hidup kurcaci merah hingga triliunan tahun; jauh melampaui masa 10 miliar tahun bintang seperti matahari.
Mengklasifikasikan katai merah
Para ilmuwan kadang-kadang mengalami kesulitan membedakan bintang katai merah dari katai coklat. Katai coklat dingin dan redup, dan kemungkinan membentuk cara yang sama dengan katai merah, tetapi katai coklat tidak pernah mencapai titik fusi karena mereka terlalu kecil, dan karena itu, mereka tidak dianggap sebagai bintang.
"Ketika kita mengamati katai merah dan mengukur atmosfernya, kita tidak perlu tahu apakah itu katai coklat atau bintang - katai coklat muda hampir persis seperti bintang ultrakool," kata Adam Burgasser, seorang astronom di University of California, San Diego.
Untuk mengetahui apakah benda langit adalah katai coklat atau merah, para ilmuwan mengukur suhu atmosfer objek. Katai coklat bebas-fusi lebih dingin dari 2.000 Kelvin (3.140 F atau 1.727 C), sementara bintang-bintang yang berfusi hidrogen lebih hangat dari 2.700 K (4.400 F atau 2.442 C). Di antaranya, sebuah bintang dapat diklasifikasikan sebagai katai merah atau katai coklat.
Terkadang, bahan kimia di atmosfer objek dapat mengungkapkan petunjuk tentang apa yang terjadi di jantungnya. Menurut Burgasser, keberadaan molekul seperti metana atau amonia, yang hanya bisa bertahan pada suhu dingin, menunjukkan bahwa suatu benda adalah katai coklat. Lithium di atmosfer juga menunjukkan bahwa katai merah adalah katai coklat daripada bintang sejati.
Tetapi para ilmuwan mungkin masih menggunakan istilah katai merah untuk menggambarkan bagaimana benda langit terlihat - kecil dan redup - bahkan jika objek itu sebenarnya katai coklat, kata Burgasser.
Sejumlah planet layak huni?
Planet terbentuk dari materi yang tersisa di disk setelah bintang mereka dibuat. Banyak katai merah ditemukan dengan planet-planet di sekelilingnya, meskipun raksasa gas sangat jarang. Karena katai merah lebih redup daripada bintang seperti matahari, lebih mudah untuk menemukan planet kecil yang mungkin mengelilingi benda-benda redup ini, menjadikan katai merah menjadi sasaran populer untuk berburu planet. Milik NASA Teleskop ruang angkasa Kepler (yang beroperasi antara 2009 dan 2018) dan Satelit Transit Planet Satelit Transit, atau TESS (yang mulai beroperasi pada 2018), telah mensurvei banyak bintang katai merah untuk kemungkinan planet mirip Bumi.
Karena planet yang diperiksa oleh TESS berada di dekat bintang terang yang cenderung dekat dengan Bumi, teleskop darat lebih mudah untuk menindaklanjuti pengamatan. Pada bulan April 2019, simpatisan TESS mengumumkan mereka memilikinya menemukan planet seukuran Bumi pertama misi mereka, meskipun kondisinya tidak ideal untuk kehidupan seperti yang kita kenal.
Untuk waktu yang lama, para ilmuwan berpikir katai merah tidak dapat dihuni. Cahaya dan panas mereka yang terbatas berarti bahwa zona layak huni - atau wilayah di mana air cair dapat terbentuk di planet-planet di sekitar katai merah - akan sangat dekat dengan bintang itu, menempatkan planet-planet itu dalam jangkauan radiasi berbahaya dari bintang tersebut. Planet-planet lain mungkin terkunci terkunci pada bintang, dengan satu sisi terus-menerus menghadap matahari, menyebabkan satu sisi terlalu hangat, dan yang lainnya terlalu dingin.
Pada tahun 2016, sebuah planet yang berpotensi layak huni ditemukan mengorbit Proxima Centauri (bintang terdekat Bumi). Dan pada 2019, para astronom mengumumkan kemungkinan planet kedua mengorbit jauh di luar zona layak huni bintang. Setidaknya tujuh planet seukuran Bumi mengorbit katai merah TRAPPIST-1, dan banyak penelitian menyarankan setidaknya beberapa dari planet-planet itu dapat menampung kehidupan.
Akhir baris
Katai merah kecil mungkin memiliki umur panjang, tetapi seperti semua bintang lainnya, pada akhirnya mereka akan terbakar melalui pasokan bahan bakar. Ketika mereka melakukannya, katai merah menjadi katai putih - bintang mati yang tidak lagi mengalami fusi pada intinya. Akhirnya, katai putih akan memancarkan semua panasnya dan menjadi katai hitam.
Tetapi tidak seperti matahari, yang akan menjadi katai putih dalam beberapa miliar tahun, katai merah akan membutuhkan triliunan tahun untuk membakar bahan bakarnya. Ini secara signifikan lebih lama dari usia alam semesta, yang berusia kurang dari 14 miliar tahun. Katai merah mungkin sedikit redup, tetapi seperti kura-kura, mereka perlahan tapi pasti memenangkan perlombaan bertahan hidup.
Sumber daya tambahan:
- Baca definisi katai merah menurut Universitas Swinburne.
- Cari tahu mengapa kurcaci merah mungkin menjadi tempat terbaik untuk menemukan kehidupan alien.
- Pelajari bagaimana superflares dari planet kerdil merah membahayakan.
Artikel ini diperbarui pada 6 Juni 2019 oleh kontributor Space.com Elizabeth Howell.
