کوتوله قرمز ستاره ای خنک روی رشته اصلی نوع طیفی M است. رشته اصلی طبق نمودار هرتسپرونگ راسل، ستاره هایی هستند که از نظر درخشندگی، اندازه و دما به پایداری رسیده و در واقع در میانسالی به سر می برند. مثلا خورشید یک ستاره میانسال است. این ستاره ها جرمی حدود 0.075 تا 0.5 جرم خورشیدی و دمایی کمتر از 4000 K دارند.
*جرم خورشیدی (Solar Mass) یک واحد جرم قراردادی در ستاره شناسی برابر با 2*1030 کیلوگرم، یا همان جرم خورشید است.
کوتوله های قرمز ستاره های تقریبا کوچک و کم جرمی هستند. ابعاد آن ها گاهی به 1/10,000 زمین و همینطور روشنایی آن ها حدود 10 درصد زمین است. این ستاره ها به خاطر جرم کم، انرژی کم تر و دمایی پایین تری هم دارند. انرژی تولید شد روی سطح این ستاره ها به خاطر تبدیل هیدروژن به هلیم از طریق مکانیزم هسته ای زنجیره پروتن به پروتن* رخ می دهد. در بسیاری از ستاره های بزرگ تر، حتی خورشید، این فرایند یکی از مکانیزم های تولید انرژي است.
*زنجیره پروتن به پرتون یکی از دو مکانیزم اصلی هسته ای برای تولید انرژی است که طی آن ماده ای با جرم مشخص به ماده ای با جرم دیگر تبدیل شده و در اثر این فرایند انرژی تولید یا جذب می شود.
در کوتوله های قرمز با جرم کمتر از 0.35 جرم خورشیدی، به خاطر زیاد بودن چگالی در مقایسه با دما، انتقال گرما از هسته به پوسته به صورت رسانش صورت می گیرد. هر ستاره کوتوله ای با جرمی بیش تر از این، لایه ای دور هسته خود دارد که از رسانش گرمای هسته به پوسته جلوگیری می کند.
جرم پایین این نوع ستاره ها منجر شده تا هیدروژن روی سطح آن ها بطور فزاینده متراکم نشود. به همین خاطر آن ها می توانند پیش از خارج شدن از زنجیره اصلی مقدار بیش تری از هیدروژن روی سطح خود را بسوزانند. به همین علت است که عمر این نوع ستاره ها نسبت به ستاره های بزرگ تر از خود همچون خورشید بسیار بسیار بیش تر است. هرچه ابعاد ستاره کوچک تر باشد، طول عمر آن در زنجیره اصلی بیش تر است. همزمان با مصرف شدن هیدروژن موجود روی سطح ستاره، نرخ همجوشی هسته ای کاهش یافته و هسته ستاره منقبض می شود. در اثر این تغییر ابعاد، انرژی گرانشی بوجود می آید که تبدیل به حرارت می شود. این حرارت همان گرمایی است که به صورت رسانشی به سطح ستاره منتقل می شود.
حمید فقیهی - علاقمند به هوافضا و نویسنده سایت مسترکلاس ایران
