Kas daro žvaigždę raudonąja supermilžine?

Oriono žvaigždyne yra raudonoji supermilžinė žvaigždė Betelgeuse (raudonoji žvaigždė viršutinėje kairėje žvaigždyno dalyje. Ji turi sprogti kaip supernova – masyvių žvaigždžių galutinis taškas. Rogelio Bernal Andreo, CC By-SA.30

Raudonieji supermilžinai yra vienos didžiausių žvaigždžių danguje. Jos prasideda ne taip, bet senstant skirtingų tipų žvaigždėms jos patiria pokyčius, dėl kurių jos tampa didelės...ir raudonos. Visa tai yra žvaigždės gyvenimo ir žvaigždės mirties dalis.

Raudonųjų supergiantų apibrėžimas

Kai astronomai žiūri į didžiausios žvaigždės (pagal tūrį) visatoje jie mato labai daug raudonųjų supergiantų. Tačiau šie begemotai nebūtinai yra ir beveik niekada nėra didžiausios žvaigždės pagal masę . Pasirodo, jie yra vėlyvas žvaigždės egzistavimo etapas ir ne visada tyliai išnyksta.

Raudonojo supermilžino kūrimas

Kaip susidaro raudonieji supermilžinai? Norint suprasti, kas tai yra, svarbu žinoti, kaip žvaigždės keičiasi laikui bėgant. Žvaigždės per savo gyvenimą pereina tam tikrus žingsnius. Jų patiriami pokyčiai vadinami „žvaigždžių evoliucija“. Tai prasideda nuo žvaigždžių formavimosi ir jaunatviškos žvaigždės. Po to, kai žvaigždės gimsta dujų ir dulkių debesyje, o vėliau jų šerdyje užsiliepsnoja vandenilio sintezė, žvaigždės paprastai gyvena ant to, ką astronomai vadina pagrindinė seka “. Šiuo laikotarpiu jie yra hidrostatinėje pusiausvyroje. Tai reiškia, kad branduolių sintezė jų šerdyje (kur jie sulieja vandenilį, kad susidarytų helis) suteikia pakankamai energijos ir slėgio, kad jų išorinių sluoksnių svoris nesugriūtų į vidų.

Kai didžiulės žvaigždės tampa raudonaisiais supergiantais

Didelės masės žvaigždė (daug kartų masyvesnė už Saulę) išgyvena panašų, bet šiek tiek kitokį procesą. Jis keičiasi drastiškiau nei jo į saulę panašūs broliai ir seserys ir tampa raudonuoju supermilžinu. Dėl didesnės masės, kai šerdis subyra po vandenilio deginimo fazės, greitai pakilusi temperatūra sukelia helio susiliejimą labai greitai. Helio sintezės greitis tampa per didelis, o tai destabilizuoja žvaigždę.

Didžiulis energijos kiekis išstumia išorinius žvaigždės sluoksnius ir ji virsta raudonuoju supermilžinu. Šiame etape žvaigždės gravitacinę jėgą vėl subalansuoja didžiulis išorinės spinduliuotės slėgis, kurį sukelia intensyvi helio sintezė, vykstanti šerdyje.

Žvaigždė, kuri virsta raudonuoju supermilžinu, tai daro už tam tikrą kainą. Jis praranda didelę savo masės dalį į kosmosą. Dėl to, nors raudonieji supermilžinai laikomi didžiausiomis žvaigždėmis visatoje, jie nėra patys masyviausi, nes sendami praranda masę, net plečiantis į išorę.

Raudonųjų supergiantų savybės

Raudonieji supermilžinai atrodo raudoni dėl žemos paviršiaus temperatūros. Jie svyruoja nuo 3500 iki 4500 kelvinų. Pagal Wieno dėsnį, spalva, kuria žvaigždė spinduliuoja stipriausiai, yra tiesiogiai susijusi su jos paviršiaus temperatūra. Taigi, nors jų šerdys yra labai karštos, energija pasklinda žvaigždės viduje ir paviršiuje ir kuo daugiau paviršiaus ploto, tuo greičiau ji gali atvėsti. Puikus raudonojo supermilžino pavyzdys yra žvaigždė Betelgeuse, esanti Oriono žvaigždyne.

Daugumos šio tipo žvaigždžių spindulys yra nuo 200 iki 800 kartų didesnis už mūsų Saulė . Pačios didžiausios mūsų galaktikos žvaigždės, visos raudonosios supergigantės, yra maždaug 1500 kartų didesnės už mūsų namų žvaigždę. Dėl savo didžiulio dydžio ir masės šioms žvaigždėms reikia neįtikėtinai daug energijos, kad jas išlaikytų ir išvengtų gravitacinio žlugimo. Dėl to jie labai greitai perdega savo branduolinį kurą ir dauguma gyvena tik kelias dešimtis milijonų metų (jų amžius priklauso nuo tikrosios masės).

Kiti supergiantų tipai

Nors raudonieji supermilžinai yra didžiausi žvaigždžių tipai, yra ir kitų supermilžinių žvaigždžių tipų. Tiesą sakant, didelės masės žvaigždėms įprasta, kai jų sintezės procesas peržengia vandenilio ribas, jos svyruoja pirmyn ir atgal tarp skirtingų supergigantų formų. Konkrečiai tampa geltonaisiais supermilžinais pakeliui į tapsmą mėlynieji supergigantai ir vėl atgal.

Hipergiantai

Masyviausios supermilžinės žvaigždės yra žinomos kaip hipergiantai. Tačiau šios žvaigždės turi labai laisvą apibrėžimą, dažniausiai tai yra tik raudonos (arba kartais mėlynos) supermilžinės žvaigždės, kurios yra aukščiausios kategorijos: masyviausios ir didžiausios.

Raudonosios supermilžinės žvaigždės mirtis

Labai didelės masės žvaigždė svyruos tarp skirtingų supermilžinių pakopų, kai savo šerdyje sulydys sunkesnius ir sunkesnius elementus. Galiausiai jis išnaudos visą savo branduolinį kurą, kuriame veikia žvaigždė. Kai tai atsitiks, laimi gravitacija. Tuo metu šerdį daugiausia sudaro geležis (kuriai susilieti reikia daugiau energijos, nei turi žvaigždė), o šerdis nebegali išlaikyti išorinės spinduliuotės slėgio, todėl ji pradeda griūti.

Vėlesnė įvykių kaskada galiausiai veda prie II tipo supernova įvykis. Po savęs liks žvaigždės šerdis, kuri dėl didžiulio gravitacinio slėgio buvo suspausta į neutroninė žvaigždė ; arba masyviausių žvaigždžių atveju, a Juodoji skylė yra sukurtas.

Kaip vystosi saulės tipo žvaigždės

Žmonės visada nori žinoti, ar Saulė netaps raudonuoju supermilžinu. Maždaug Saulės dydžio (arba mažesnėms) žvaigždėms atsakymas yra ne. Jie praeina raudonojo milžino fazė , tačiau tai atrodo gana pažįstama. Kai jiems pradeda trūkti vandenilio kuro, jų branduoliai pradeda griūti. Tai gerokai padidina šerdies temperatūrą, o tai reiškia, kad generuojama daugiau energijos, kad būtų išvengta šerdies. Šis procesas stumia išorinę žvaigždės dalį į išorę, sudarydamas a raudonasis milžinas . Teigiama, kad tuo metu žvaigždė pasitraukė iš pagrindinės sekos.

Žvaigždė susilieja, šerdis tampa vis karštesnė ir ilgainiui pradeda lydytis heliu į anglį ir deguonį. Per visą šį laiką žvaigždė praranda masę. Jis išpučia savo išorinės atmosferos sluoksnius į žvaigždę supančius debesis. Galiausiai tai, kas liko iš žvaigždės, susitraukia ir tampa lėtai vėstančia balta nykštuke. Aplink jį esantis medžiagos debesis vadinamas „planetiniu ūku“, kuris palaipsniui išsisklaido. Tai daug švelnesnė „mirtis“ nei anksčiau aptartos didžiulės žvaigždės, kai jos sprogsta kaip supernovos.

RedaguotaCarolyn Collins Petersen.