天文学星赤色矮星褐色矮星

赤色矮星と褐色矮星

赤色矮星と褐色矮星はどちらも、崩壊するガス雲から形成される小さく冷たい天体ですが、エネルギーを生成する方法が根本的に異なります。赤色矮星は水素核融合を持続する真の恒星ですが、褐色矮星は安定した核融合を起こさず、時間の経過とともに冷えていく恒星下天体です。

ハイライト

赤色矮星は持続的な水素核融合を起こす真の恒星です。
褐色矮星は安定した水素核融合を達成できず、時間の経過とともに冷えていきます。
赤色矮星は褐色矮星よりも一般的であり、より明るい。
褐色矮星は質量の点で巨大な惑星と最小の恒星の間に位置します。

赤色矮星とは？

私たちの銀河の星の大部分を構成する、小さくて冷たい水素燃焼星。

赤色矮星は宇宙で最も一般的なタイプの星であり、中心部で水素の核融合を維持する最小のタイプの星です。
質量は太陽の約0.08倍から0.6倍で、表面温度が低いため暗く輝いています。
赤色矮星は燃料をゆっくり燃やすため、寿命が非常に長く、数兆年に達する可能性がある。
中心核での持続的な水素核融合によってエネルギーを生成するため、真の恒星となります。
赤色矮星は、太陽や多くの惑星系のような恒星と比べると暗く冷たく見えます。

褐色矮星とは？

惑星となるには大きすぎるが、水素核融合を維持するには軽すぎる恒星下天体。

褐色矮星は、最も重いガス惑星と最も小さい恒星の中間の質量を持つ中間天体であり、木星の質量のおよそ 13 ～ 80 倍です。
最も質量の大きい恒星は、中心核で安定した水素核融合を維持することはできませんが、重水素やリチウムを短時間核融合させることができます。
褐色矮星は形成後、時間の経過とともに冷えて暗くなり、特に赤外線波長でかすかに輝きます。
これらは星のように形成されるものの、長期にわたる核融合反応を決して起こさないことから、「失敗した星」と呼ばれることもあります。
褐色矮星は赤色矮星よりもはるかに暗く、検出するには赤外線機器が必要になることが多いです。

比較表

機能	赤色矮星	褐色矮星
オブジェクトの種類	真の水素燃焼星	恒星ではない恒星下天体
質量範囲	約0.08～0.6太陽質量以上	木星質量の約13～80倍（恒星質量より小さい）
エネルギー生産	持続的な水素核融合	安定した水素核融合は起こらない（重水素は一時的に起こる可能性がある）
輝度	褐色矮星よりは暗いが明るい	非常に微弱で、主に赤外線の放射
寿命	ゆっくりとした核融合により数兆年	時間の経過とともに継続的に冷えて暗くなります
例	プロキシマ・ケンタウリと天の川銀河の多くの	ルーマン16系および類似の恒星下天体

詳細な比較

性質と分類

赤色矮星は、中心核で長寿命の水素核融合反応を維持する真の恒星であり、主系列に属する。褐色矮星は、安定した水素核融合反応に必要な中心核の圧力と温度に達することがなく、惑星と恒星の間にある恒星下天体の別クラスに分類される。

身体的特徴

赤色矮星は、光度は低いものの、安定した核融合を維持できる質量を持ち、安定した恒星エネルギーを放射します。対照的に、褐色矮星は持続的な核融合を起こさず、代わりに形成時に残った熱を放射し、時間の経過とともに徐々に冷えていき、主に赤外線で輝きます。

寿命と進化

赤色矮星は水素の核融合が非常に遅いため、信じられないほど長生きし、場合によっては宇宙の年齢をはるかに超えることもあります。褐色矮星は持続的なエネルギー源を持たず、単に冷えて消えていくだけで、年齢を重ねるにつれてより冷たいスペクトルクラスへと進化します。

可観測性

赤色矮星は暗いものの、望遠鏡で可視光で観測できます。褐色矮星ははるかに暗く、温度が低く可視光放射が極めて少ないため、主に赤外線望遠鏡で検出されます。

長所と短所

赤色矮星

長所

+長寿命
+水素核融合
+宇宙で共通
+ホスト太陽系外惑星

コンス

−暗い明るさ
−低温
−肉眼では見えにくい
−ゆっくりとした進化

褐色矮星

長所

+惑星と恒星のギャップを埋める
+赤外線検出可能
+興味深い雰囲気
+星のような形

コンス

−安定した融合なし
−非常にかすかな
−時間の経過とともに冷却
−視覚的に検出しにくい

よくある誤解

神話

褐色矮星は単なる小さな星です。

現実

褐色矮星は恒星の特徴である水素の融合を持続しないため、恒星と同様に形成されるにもかかわらず真の恒星ではない。

神話

赤色矮星は文字通り赤い色をしています。

現実

より高温の星と比べると赤みがかっていますが、温度や見方によってはオレンジ色やそれほど強くない赤色に見えることもあります。

神話

宇宙の小人は皆同じです。

現実

赤色矮星は主系列星ですが、褐色矮星は異なるエネルギー過程を持つ恒星下天体です。

神話

褐色矮星は恒星よりも惑星に近い。

現実

これらは中間的な位置を占めており、惑星となるには大きすぎるが、真の恒星融合を起こすには大きすぎる。

よくある質問

赤色矮星と褐色矮星の違いは何ですか?

赤色矮星は中心核で水素の核融合反応を持続するため、非常に長い期間にわたって輝く真の恒星となります。褐色矮星は持続的な核融合反応に必要な質量が不足しているため、代わりに形成時に残った熱を放出し、徐々に冷えていきます。

褐色矮星は恒星になることができますか?

褐色矮星は形成後に自然に質量を増やさないため、自力で安定した水素核融合を起こして本当の恒星になることはできません。

赤色矮星はなぜそんなに長生きするのでしょうか?

赤色矮星は内部全体で水素を非常にゆっくり効率的に燃焼するため、燃料を節約でき、太陽のようなより大きな恒星よりもはるかに長く生きることができます。

褐色矮星には惑星がありますか?

一部の褐色矮星は恒星と同じように惑星系を持つことができますが、褐色矮星の微かな光のためにこれらの惑星系を検出するのは困難です。

天文学者はどうやって褐色矮星を発見するのでしょうか?

褐色矮星は、温度が低く大気が冷たいため可視光をほとんど放射しないため、主に赤外線望遠鏡で検出されます。

赤色矮星はどこで発見されるのでしょうか?

赤色矮星は私たちの銀河系のいたるところに存在し、その小ささと寿命の長さから、天の川銀河のすべての恒星のおよそ 4 分の 3 を占めています。

褐色矮星は光りますか？

褐色矮星は主に形成後に残った熱から光を放射しており、特に真の恒星と比べると非常に微弱です。この放射は赤外線で最も強くなります。

褐色矮星は失敗した恒星と呼ばれることもありますか?

はい。褐色矮星は恒星のように形成されますが、水素核融合を維持するのに必要な質量に達することは決してないため、「失敗した恒星」と呼ばれることがよくあります。

評決

赤色矮星と褐色矮星はどちらも宇宙にある小さく冷たい天体ですが、赤色矮星は長寿命の核融合反応を起こす真の恒星であるのに対し、褐色矮星は安定した水素核融合反応を一度も起こさなかった不発の恒星です。赤色矮星は長寿命の低質量恒星の研究に、褐色矮星は恒星下層の形成や惑星のような大気の探査に利用されます。