Les naines rouges sont de petites étoiles relativement froides qui sont le type d’étoiles le plus nombreux de notre galaxie, sinon de l’univers. Ceci est difficile à vérifier car les naines rouges sont peu lumineuses (allant de 0.01 % à 10 % de la luminosité du Soleil), ce qui rend difficile leur observation à des distances astronomiques. Proxima Centuari, l’étoile la plus proche du système solaire, est une naine rouge.
Les naines rouges ont une masse comprise entre 7.5% et 50% de celle du Soleil. Les étoiles plus massives sont appelées naines jaunes, tandis que les étoiles moins massives sont appelées naines brunes. Toutes les naines font partie de la classe d’étoiles la plus courante, connue sous le nom de séquence principale. En dehors de la séquence principale se trouvent des naines blanches, qui ont épuisé leur combustible nucléaire, et des étoiles géantes, qui gonflent pour former des nébuleuses stellaires ou explosent en supernova.
Une naine rouge utilise la même réaction de fusion nucléaire que le Soleil pour générer de l’énergie : la fusion de l’hydrogène en hélium via l’interaction proton-proton en chaîne. Mais parce que les naines rouges sont moins massives, leur noyau est moins compact et les réactions se déroulent à un rythme plus lent que dans les étoiles plus grandes. Ainsi, la température de surface d’une naine rouge est inférieure à 3,500 5,778 K, ce qui est nettement supérieur à la température de surface du Soleil, qui est d’environ XNUMX XNUMX K.
Les naines rouges sont suffisamment petites pour être entièrement convectives, ce qui signifie que le matériau du noyau et de la surface est constamment recirculé. Pour cette raison, les naines rouges sont capables de brûler une plus grande proportion de leur combustible nucléaire que les étoiles plus massives. En combinaison avec le faible taux de réactions nucléaires dues à leur faible compression, cela donne aux naines rouges une durée de vie énorme : de dizaines de milliards à des milliards d’années selon la masse.
Une chose mystérieuse à propos des naines rouges est qu’elles manquent de ce qu’on appelle des métaux dans le jargon de l’astronomie, c’est-à-dire d’éléments autres que l’hydrogène ou l’hélium. Comme la plupart des étoiles de l’univers sont nées de détritus de supernova, qui contiennent de nombreux métaux, on pourrait s’attendre à ce que toutes les étoiles, à l’exception des toutes premières étoiles de l’univers, contiennent des éléments plus lourds. Pourtant, ils sont introuvables chez les naines rouges.