A Barnard-csillag, vagy más néven Barnard elszabadult csillag, egy nagyon kis tömegű vörös törpecsillag, amely a Földtől körülbelül hat fényévre található az Ophiuchus (Kígyótartó) csillagképben. Nagyon öreg, és viszonylag gyorsan mozog.

E. E. Barnard amerikai csillagász 1916-ban 10,3 ívmásodperc/év sajátmozgást mért. Ez a legnagyobb ismert sajátmozgása bármely csillagnak a Naphoz képest. A Naprendszertől mintegy 1,8 parszek, azaz alig hat fényév távolságra lévő Barnard-csillag a legközelebbi ismert csillag az Ophiuchus csillagképben, és a negyedik legközelebbi ismert egyedi csillag a Naphoz, az Alfa Centauri rendszer három összetevője után. Közelsége ellenére a Barnard-csillag a maga halvány, kilenc körüli látszólagos fényességével szabad szemmel nem látható; infravörös fényben azonban sokkal fényesebb, mint láthatófényben.

Főbb tulajdonságok

  • Spektrális típus: M4 (vörös törpe).
  • Távolság: körülbelül 1,8 parszek (≈ 5,9–6 fényév).
  • Apparens fényesség (V): ≈ 9,5 (tehát szabad szemmel nem látható).
  • Tömeg: nagyjából 0,14–0,15 naptömeg.
  • Sugár: töredéke a Napénak (körülbelül 0,2 naptengely körül).
  • Hatásos felszíni hőmérséklet: rendezett, körülbelül ~3000 K nagyságrend.
  • Fényesség: nagyon kicsi, a Napnál sokszorosaival gyengébb; infravörös tartományban viszont relatíve fényesebb.
  • Sajátmozgás: 10,3 ívmásodperc/év — ez az egyik legnagyobb ismert érték.
  • Tangenciális sebesség: a sajátmozgás és a távolság alapján kb. ~90 km/s.
  • Radiális (ráközelítő) sebesség: mintegy −110 km/s (a Nap felé közeledik), így a teljes térsebessége a Naphoz viszonyítva több tíz-száz km/s nagyságrendű.
  • Életkor: nagyon öreg csillag; becslések szerint több milliárd éves (tipikusan ~7–12 milliárd év között), ez alacsony fémességgel jár együtt.

Felfedezés, történet és jelentőség

A Barnard-csillagot E. E. Barnard tette híressé, amikor 1916-ban fényképfelvételek összehasonlításával kimutatta szokatlanul nagy sajátmozgását. Az ilyen nagy sajátmozgású csillagok kulcsfontosságúak a Tejútrendszer dinamikájának és szerkezetének megértésében, mivel gyakran öreg, alacsony fémességű (régebbi populációbeli) tárgyakat jeleznek. A Barnard-csillag közelsége miatt fontos célpont volt és marad a csillagászati méréseknek, asztrometriának, és exobolygó-vadászatnak.

Aktivitás és forgás

Bár a Barnard-csillag alapvetően „csendes” vörös törpe (kis fényesség, lassú rotáció a Napnál sokkal kisebb teljesítmény mellett), időnként megfigyeltek kitöréseket és mágneses aktivitást (flerek, kromoszférikus jelek). A lassú forgás és az erős mágneses mező kombinációja a vörös törpéknél gyakori, és befolyásolhatja a csillag körüli bolygójelenségek észlelését.

Exobolygók és kutatások

A Barnard-csillag közelsége miatt intenzíven kutatták exobolygók után. 2018-ban egy kutatócsoport bejelentette egy Barnard b nevű jelölt exobolygó (más néven GJ 699 b) felfedezését: a bejelentés szerint a jelölt minimum tömege kb. 3,2-szerese a Földének és keringési periódusa körülbelül 233 nap. Ezt a jelenséget azonban később részben megkérdőjelezték: asztrofizikai zaj (a csillag aktivitása) és a mérések korlátozottsága miatt a jel továbbra is vitatott, és a független megerősítés még nem teljes körűen elfogadott. A Barnard-csillag továbbra is kulcsfontosságú célpont a pontos radiálissebesség-méréseknek, asztrometriának és közeli csillagok körüli bolygópopuláció feltérképezésének.

Jövőbeli helyzete

A Barnard-csillag jelenleg a Nap felé közeledik; a pályaszámítások szerint több ezer év múlva még közelebb fog haladni. Becslések szerint néhány tízezer éven belül lesz a legközelebbi csillagok között a helyzete megváltozhat, de az ilyen előrejelzések több paraméter bizonytalansága miatt csak hozzávetőlegesek.

Összegzés

A Barnard-csillag kis, hűvös, öreg vörös törpe, amely különösen látványos a rendkívül nagy sajátmozgása miatt. Közelsége miatt fontos laboratórium a csillagászat különböző területein — az asztrometriától az exobolygó-keresésig —, és továbbra is aktív kutatási célpont a csillagászatban.