Sự trưởng thành, chết đi của sao lùn đỏ và các sao lùn khác

Chắc hẳn chúng ta đã rất quen thuộc với khái niệm sao lùn trắng, theo wikipedia Sao lùn trắng là thiên thể được tạo ra khi các ngôi sao có khối lượng thấp và trung bình chết đi. Nhưng bạn có bao giờ tự hỏi, nên cạnh sao lùn trắng còn có các sao lùn nào nữa không? Có đấy! Hôm nay ta sẽ đi tìm hiểu về sao lùn đỏ và các sao lùn khác.

Sao lùn đỏ là những ngôi sao nhỏ nhất vũ trụ, có kích thước khoảng 70-50% kích thức của mặt trời và khối lượng chưa tới 1/2 khối lượng mặt trời. Tuy vậy, theo một số ước lượng của các nhà khoa học, 70% các ngôi sao trong vũ trụ là sao lùn đỏ. Có nhiệt độ trên bề mặt xấp xỉ khoảng từ 3500-3700 độ K. Đối với những ngôi sao càng lớn, lực hấp dẫn cũng sẽ càng lớn dẫn tới nhiệt độ trong lõi phải tăng lên bằng cách sử dụng càng nhiều các nguyên liệu để phản ứng hạt nhân, điều này dẫn đến tuổi thọ của các ngôi sao tỉ lệ nghịch với khối lượng của chúng. Tức là các ngôi sao có khối lượng càng lớn thì càng nhanh “chết”. Cùng đồng nghĩa rằng đối với các ngôi sao lùn đỏ thì nó sống được rất lâu. Bên cạnh đó, không như các ngôi sao có kích thước trung bình và lớn tích trữ heli trong lõi, sao lùn đỏ lại để nó đối lưu tức là liên tục trộn heli và hidro lại với nhau. Nên tuổi họ trung bình của nó vào khoảng 1-10 tỉ tỉ năm, rất rất rất lớn so với 13,8 tỉ năm tuổi của vũ trụ. Cho nên các ngôi sao lùn đỏ ta quan sát được bằng các thiết bị thiên văn là các ngôi sao rất trẻ
Nếu các ngôi sao lùn đỏ bị giảm đi một số ít lượng hidro, nó sẽ biến thành một ngôi sao lùn nâu, với khối lượng khoảng 0,075 lần khối lượng mặt trời. Còn có một giới hạn khác cho khối lượng của các sao lùn nâu, nó nằm khoảng từ 75Mj đến 80Mj ( Mj là khối lượng mộc tinh). Vì có khối lượng nhỏ như vậy, nên các ngôi sao lùn nâu không thể duy trì phản ứng hạt nhân.
Quay lại với sao lùn đỏ, điều gì xảy ra khi nó hết nguyên liệu để duy trì phản ứng hạt nhân?
-khi một ngôi sao lùn đỏ cạn kiệt phần lớn các nhiên liệu hidro trong lõi, nó sẽ biến thành một ngôi sao lùn xanh. Đây chỉ là một ngôi sao giả thuyết, vì như đã nói ở trên các sao lùn đỏ ở thời điểm này chỉ là các sao ” baby” chưa và cũng rất rất lâu nữa mới bước vào giai đoạn cuối của cuộc đời. Đối với các ngôi sao trung bình và lớn, VD như mặt trời, vào giai đoạn cuối đời chúng sẽ tăng nhiệt độ bề mặt và kích thước trở thành một ngôi sao siêu to khổng lồ để cân bằng trạng thái. Sao lùn đỏ lại khác, vào giai đoạn này nó sẽ teo lại, tăng nhiệt độ về mặt lên, khiến chúng ta nhìn thấy nó có màu xanh.
-Một ngôi sao lùn xanh sau khi sử dụng lượng hidro còn lại sẽ biến thành một ngôi sao lùn trắng.
-Những ngôi sao lùn trắng này sẽ tiếp tục phát sáng trong hàng nghìn tỉ năm và biến thành một ngôi sao lùn đen. Cũng giống như sao lùn xanh, nó cũng chỉ là một ngôi sao giả thuyết. Sao lùn đen giống như một khối cầu tĩnh lặng, không tạo ra năng lượng, không phát sáng và dần dần chìm trong các u tối các lạnh giá của vũ trụ.