How big is Gwiazda Luytena?

Gwiazda Luytena to czerwony karzeł, czyli gwiazda mniejsza i chłodniejsza od Słońca, znajdująca się w odległości około 12,3 roku świetlnego. Ma około 445 000 kilometrów średnicy, czyli około jednej trzeciej szerokości Słońca. Ta wartość to szerokość jej fotosfery, czyli świecącej warstwy, która wygląda jak powierzchnia gwiazdy.

Rozmiar

Widziana z Ziemi, Gwiazda Luytena ma szerokość kątową mniejszą niż tysięczna część sekundy łuku, gdzie sekunda łuku to 1/3600 stopnia. W badaniu opublikowanym w 2019 roku zespół pod kierunkiem Markusa Rabusa zmierzył tę szerokość za pomocą interferometru Very Large Telescope Interferometer należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego. Interferometr łączy światło z kilku teleskopów, dzięki czemu razem dostrzegają znacznie drobniejsze szczegóły niż każdy z nich z osobna.

Po połączeniu z odległością gwiazdy pomiar daje promień równy 0,320 promienia Słońca. Odpowiada to szerokości około 445 000 kilometrów, z niepewnością mniejszą niż 2%. W badaniu z 2015 roku Andrew Mann i współpracownicy oszacowali promień inną metodą: na podstawie temperatury gwiazdy i całkowitej ilości emitowanego przez nią światła. Otrzymali 0,315 promienia Słońca, czyli około 438 000 kilometrów. Oba wyniki zgadzają się w granicach niepewności.

Porównania rozmiarów

Gwiazda Luytena ma około jednej trzeciej szerokości Słońca i około 3% jego objętości.
Jest około 35 razy szersza niż Ziemia.
Jest nieco szersza niż odległość pomiędzy Ziemią a Księżycem, która wynosi średnio 384 400 kilometrów.
Jest około dwukrotnie szersza niż Proxima Centauri, inny czerwony karzeł.
Gdyby Słońce zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, Gwiazda Luytena byłaby kulą o średnicy około 7,7 centymetra. Znajdowałaby się w odległości około 20 000 kilometrów od tej piłki, czyli ponad półtora raza tyle, ile wynosi szerokość prawdziwej Ziemi.

Mała, chłodna gwiazda

Czerwone karły takie jak Gwiazda Luytena to najliczniejsze gwiazdy we Wszechświecie. Masa Gwiazdy Luytena wynosi około 0,29 masy Słońca, a jej powierzchnia ma temperaturę około 3000 stopni Celsjusza, czyli jest chłodniejsza od powierzchni Słońca o mniej więcej 2500 stopni. Ponieważ jest zarówno mniejsza, jak i chłodniejsza, emituje tylko około 1% światła wysyłanego przez Słońce.

Dwie planety

W 2017 roku astronomowie donieśli o dwóch planetach krążących wokół Gwiazdy Luytena, znanej też pod katalogową nazwą GJ 273. Znaleźli je za pomocą spektrografu HARPS, który mierzy, jak szybko gwiazda porusza się w kierunku Ziemi i od niej. Przyciąganie krążącej planety sprawia, że ta prędkość zmienia się tam i z powrotem. Ta metoda pozwala określić tylko najmniejszą możliwą masę planety.

Zewnętrzna planeta, GJ 273b, ma masę równą co najmniej 2,9 masy Ziemi i okrąża gwiazdę co 18,65 dnia. Znajduje się przy wewnętrznym brzegu strefy zamieszkiwalnej gwiazdy, czyli zakresu odległości, w którym na powierzchni planety mogłaby istnieć woda w stanie ciekłym. Otrzymuje od gwiazdy mniej więcej tyle energii, ile Ziemia od Słońca.

Wewnętrzna planeta, GJ 273c, ma masę równą co najmniej 1,2 masy Ziemi i okrąża gwiazdę co 4,7 dnia. Otrzymuje prawie siedem razy więcej energii niż Ziemia, zbyt dużo, by znajdować się w strefie zamieszkiwalnej. W chwili ogłoszenia informacji o tych planetach Gwiazda Luytena stała się drugim najbliższym znanym układem planetarnym, w którym jedna z planet leży w strefie zamieszkiwalnej, po Proximie Centauri.