Et dybt dyk ind i det indre af røde dværge

Røde dværge er de mest udbredte stjerner i Mælkevejen og udgør 70 % af alle stjerner.

Men fysikken i deres indre er ikke godt forstået. Varme genereres i kernen og bevæger sig udad til overfladen, men det er ikke klart, om den proces sker via stråling, konvektion eller en kombination af de to. Nøglefaktoren, der afgør, om røde dværge er strålings- eller konvektionsdominerede, er opaciteten af ​​det indre brint.

Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forskere, der bruger National Ignition Facility, verdens største og mest energiske laser, udforsker brints opacitet under de ekstreme tryk og relativt lave temperaturer, der findes i det indre af røde dværge. Forskningen vises i tidsskriftet Physics of Plasmas .

Røde dværge er stjerner med meget lav masse. Som følge heraf har de relativt lave tryk, lav fusionshastighed og lav temperatur. Den genererede energi er produktet af nuklear fusion af brint til helium ved hjælp af proton-proton (PP) kædemekanismen. Disse stjerner udsender relativt lidt lys.

I deres papir foreslår LLNL-forskere og samarbejdspartnere et nyt implosionseksperiment på NIF for at måle opaciteten af ​​tæt brint på grund af fri-fri absorption, der menes at være den dominerende absorptionsmekanisme for det miljø. For at opnå dette reduceres implosionshastigheden betydeligt for at opnå koldere plasmatemperaturer end det, der kræves til selvopretholdende inertial indeslutningsfusionsreaktioner, og hydrogen med høj densitet undersøges ved røntgenstråler.

De mindste røde dværge menes at være fuldt konvektive. I dette tilfælde bliver fusionsreaktionerne i kernen permanent genopfyldt af brint fra de ydre lag. Kombineret med de lave fusionshastigheder på grund af de relativt lave kernetemperaturer, tillader konvektion muligvis nogle røde dværge at holde trillioner af år, indtil al brintbrændstof er brugt.

En stjernes indre struktur har stor indflydelse på aktiviteten af ​​dens overflade. Grænsen mellem en strålingskerne og et konvektivt lag kan føre til stærke magnetiske felter og en turbulent atmosfære, herunder strålings- og plasmaudbrud, der kan true livet på nærliggende planeter.

"Men selv en lille strålingskerne kan kraftigt ændre adfærd, og dens eksistens afhænger i høj grad af effektiviteten af ​​strålingstransport i højt komprimeret stof," sagde LLNL medforfatter Tilo Doeppner. "Forståelse af de strålingsegenskaber af de komplekse plasmaer i en værtsstjerne er afgørende, når man skal vurdere muligheden for en exoplanet til at være vært for liv - især for røde dværge, hvor den beboelige zone menes at findes relativt tæt på selve stjernen på grund af den lave overflade temperatur." + Udforsk yderligere

Tag et kig ind i en kæmpe stjerne lige før den dør