Mėlynos supermilžinės žvaigždės: galaktikų begemotai

Labai masyvi žvaigždė R136a1 yra šiame žvaigždžių formavimosi regione Didžiajame Magelano debesyje (paukščių tako kaimyninėje galaktikoje). Tai vienas iš daugelio mėlynųjų supergigantų šiame dangaus regione. NASA/ESA/STScI

Astronomai tiria daugybę skirtingų žvaigždžių tipų. Kai kurie gyvena ilgai ir klesti, o kiti gimsta greitai. Jie gyvena palyginti trumpą žvaigždžių gyvenimą ir miršta nuo sprogimo tik po kelių dešimčių milijonų metų. Mėlynieji supergiantai yra viena iš tos antrosios grupės. Jie išsibarstę po naktinį dangų. Pavyzdžiui, ryški žvaigždė Rigel Orione yra viena ir jų rinkiniai yra masyvių žvaigždžių formavimosi regionų, tokių kaip R136 spiečius, širdyse. Didelis Magelano debesis .

Rigelis, matomas apačioje, dešinėje, Oriono žvaigždyne Medžiotojas yra mėlyna supermilžinė žvaigždė. Luke'as Doddas/Science Photo Library/Getty Images

Kas daro mėlyną supermilžinę žvaigždę Kas tai yra?

Mėlynieji supergigantai gimsta dideli. Pagalvokite apie juos kaip apie 800 svarų žvaigždžių gorilas. Daugumos jų masė yra bent dešimt kartų didesnė už Saulės masę, o daugelis yra dar masyvesni begemotai. Patys masyviausi gali sukurti 100 saulių (ar daugiau!).

Masyviai žvaigždei reikia daug kuro, kad ji išliktų ryški. Visų žvaigždžių pagrindinis branduolinis kuras yra vandenilis. Kai jiems pritrūksta vandenilio, jie pradeda naudoti helio šerdyje, todėl žvaigždė dega karščiau ir ryškiau. Dėl susidariusios šilumos ir slėgio šerdyje žvaigždė išsipučia. Tuo metu žvaigždė artėja prie savo gyvenimo pabaigos ir netrukus (laikant 2008 m visata bet kokiu atveju) patirtis a supernova įvykis.

Gilesnis žvilgsnis į mėlynojo supergianto astrofiziką

Tokia yra mėlynojo supermilžino santrauka. Šiek tiek pasigilinus į tokių objektų mokslą, atskleidžiama daug daugiau detalių. Norint juos suprasti, svarbu žinoti, kaip veikia žvaigždės. Tai mokslas, vadinamas astrofizika . Jis atskleidžia, kad žvaigždės didžiąją savo gyvenimo dalį praleidžia laikotarpiu, kuris apibrėžiamas kaip „buvimas pagrindinė seka “. Šioje fazėje žvaigždės paverčia vandenilį į helią savo šerdyje per branduolių sintezės procesą, žinomą kaip protonų ir protonų grandinė. Didelės masės žvaigždės taip pat gali naudoti anglies-azoto-deguonies (CNO) ciklą, kad padėtų paskatinti reakcijas.

Tačiau kai vandenilio kuro nebeliks, žvaigždės šerdis greitai subyrės ir įkais. Dėl to išoriniai žvaigždės klodai plečiasi į išorę dėl padidėjusios šerdyje generuojamos šilumos. Mažos ir vidutinės masės žvaigždėms šis žingsnis lemia, kad jos virsta raudonasis milžinas s, o didelės masės žvaigždės tampa raudonieji supergigantai .

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

Didelės masės žvaigždėse šerdys pradeda sparčiai lydytis heliu į anglį ir deguonį. Žvaigždės paviršius yra raudonas, kuris pagal Vienos įstatymas , yra tiesioginis žemos paviršiaus temperatūros rezultatas. Nors žvaigždės šerdis yra labai karšta, energija pasklinda per žvaigždės vidų ir neįtikėtinai didelį jos paviršiaus plotą. Dėl to vidutinė paviršiaus temperatūra yra tik 3500 - 4500 Kelvinų.

Kadangi žvaigždė savo šerdyje susilieja sunkesniais ir sunkesniais elementais, susiliejimo greitis gali labai skirtis. Šiuo metu žvaigždė gali susitraukti per lėto susiliejimo laikotarpius ir tada tapti mėlyna supermilžine. Neretai tokios žvaigždės svyruoja tarp raudonos ir mėlynos supermilžinės stadijos, kol galiausiai virsta supernova.

II tipo supernovos įvykis gali įvykti raudonojo supermilžino evoliucijos fazėje, tačiau jis gali įvykti ir tada, kai žvaigždė virsta mėlyna supermilžine. Pavyzdžiui, Supernova 1987a Didelis Magelano debesis buvo mėlynojo supermilžino mirtis.

Mėlynųjų supergiantų savybės

Nors raudonieji supergiantai yra didžiausios žvaigždės , kurių kiekvieno spindulys yra nuo 200 iki 800 kartų didesnis už mūsų Saulės spindulį, mėlynieji supergigantai yra neabejotinai mažesni. Dauguma jų yra mažesni nei 25 saulės spinduliai. Tačiau buvo nustatyta, kad daugeliu atvejų jie yra kai kurie iš masyviausias visatoje. (Verta žinoti, kad būti masyviam ne visada yra tas pats, kas būti dideliam. Kai kurie masyviausi visatoje esantys objektai – juodosios skylės – yra labai labai maži.) Mėlynieji supermilžinai taip pat pučia labai greitus, plonus žvaigždžių vėjus. erdvė.

Mėlynųjų supergiantų mirtis

Kaip minėjome aukščiau, supergiantai galiausiai mirs kaip supernovos. Kai jie tai daro, galutinis jų evoliucijos etapas gali būti kaip a neutroninė žvaigždė (pulsaras) arba Juodoji skylė . Supernovos sprogimai taip pat palieka nuostabius dujų ir dulkių debesis, vadinamus supernovos liekanomis. Žinomiausias yra Krabo ūkas , kur prieš tūkstančius metų sprogo žvaigždė. Jis tapo matomas Žemėje 1054 m. ir vis dar gali būti matomas per teleskopą. Nors Krabo pirmuonė galėjo būti ne mėlynoji supermilžinė, tai iliustruoja likimą, kurio laukia tokios žvaigždės, kai jos artėja prie savo gyvenimo pabaigos.

Hablo kosminio teleskopo krabo ūko vaizdas. NASA

Redagavo ir atnaujinoCarolyn Collins Petersen.