晴夜抬头找红色的星星,基本找不到——不是天上没有,是它们太暗。银河系里七成上下的恒星是红矮星,可肉眼能直接看到的一颗都没有,这个反差本身就是它最有趣的地方。

多小才算红矮星

一般把质量在太阳 0.08 到 0.5 倍之间的主序星归入这一类,光谱型以 M 型为主。再轻一点就点不燃氢聚变,只能算褐矮星。温度低是出身决定的:质量小,核心的压强和温度都上不去。表面温度大约 2500 到 4000 开,比太阳的 5800 开低不少,所以颜色偏红,光度只有太阳的百分之几,隔再近也暗。太阳这种黄矮星在恒星里反而是少数派,论数量完全比不过这类暗星。

寿命长得离谱

质量小,烧氢就省,这类星的主序寿命普遍以万亿年计,而宇宙年龄才 138 亿年上下。也就是说,今天观测到的这类星全是青壮年,一颗衰老的都还没出现过。质量小的恒星内部对流剧烈,磁场活动反而强,这是它长寿顺带的副产品。反观太阳,主序阶段只剩五十亿年左右。

离太阳最近的星星就是它

距离最近的恒星比邻星,4.2 光年,正是一颗红矮星,暗到肉眼完全不可见,它还带着一颗处在宜居带边缘的行星比邻星 b,是这些年观测热度最高的目标之一。找类地行星的研究特别偏爱这类恒星:亮度和温度低,宜居带离恒星很近,行星公转一圈只要几天到几十天,观测信号强,容易确认。

为什么夜空里看不到红色星星

人眼在暗光下对红色不敏感,普尔金耶效应说的就是这个:夜里看蓝色更醒目,红色先退场。加上这类星光度太低,那点红光根本够不到视觉阈值,望远镜里倒是一抓一把。

但宜居没那么简单

多数这类星年轻期耀斑活动剧烈,X 射线和紫外爆发可能把近轨行星的大气剥掉一层;行星离得近,还容易被潮汐锁定,一面永远是白天。所以这类星行星能不能住人,目前只有争论,没有定论,这类行星的大气流失是当前观测的重点。

实用角度记两点:银河系数量最多的恒星是它,肉眼却一颗也看不到;新闻里再出现这类恒星发现宜居带行星,先翻耀斑活动那一段,那才是关键变量。