Красный гипергигант


На самом деле этот вопрос не так прост, как кажется. Определять точные размеры звёзд очень сложно, это вычисляется на основе множества косвенных данных, ведь напрямую их диски мы видеть не можем. Непосредственное наблюдение звёздного диска пока что было проведено лишь для некоторых крупных и близких сверхгигантов, а звезд на небе миллионы. Поэтому определить, какая самая большая звезда во Вселенной, не так просто — приходится опираться в основном на вычисленные данные.

Кроме того, у некоторых звезд граница между поверхностью и огромной атмосферой очень размыта, и где кончается одно, и начинается другое, понять сложно. А ведь это погрешность не на какие-то сотни, а на миллионы километров.

Многие звезды не имеют строго определенного диаметра, они пульсируют, и становятся то больше, то меньше. И менять свой диаметр они могут очень значительно.

Кроме того, наука не стоит на месте. Проводятся все более точные измерения, уточняются расстояния и прочие параметры, и некоторые звёзды неожиданно оказываются гораздо интереснее, чем казались. Это касается и размеров. Поэтому рассмотрим несколько кандидатов, которые относятся к самым большим звёздам во Вселенной. Заметьте, что все они расположены не так уж и далеко по космическим меркам, и они же являются самыми большими звездами в Галактике.

VV Цефея


Красный гипергигант, претендующий на звание самой большой звезды во Вселенной. Увы, это не так, но очень близко. По размеру она на третьем месте.

VV Цефея – затменно-переменная звезда, то есть двойная, и гигант в этой системе – компонент А, о нём и пойдет речь. Второй компонент – ничем особым не примечательная голубая звезда, в 8 раз больше Солнца. А вот красный гипергигант – еще и пульсирующая звезда, с периодом 150 суток. Её размеры могут меняться от 1050 до 1900 диаметров Солнца, и на максимуме она светит в 575 000 раз ярче нашего светила!

Эта звезда находится от нас в 5000 световых лет, и при этом на небе имеет яркость в 5.18 m, то есть при чистом небе и хорошем зрении её можно найти, а уж в бинокль вообще запросто.

UY Щита

Этот красный гипергигант тоже поражает своими размерами. На некоторых сайтах упоминается, как самая большая звезда во Вселенной. Относится к полуправильным переменным и пульсирует, поэтому диаметр может меняться – от 1708 до 1900 солнечных диаметров. Только представьте себе звезду, больше нашего Солнца в 1900 раз! Если поместить её в центр Солнечной системы, то она все планеты, вплоть до Юпитера, окажутся внутри неё.


В цифрах диаметр этой одной из самых больших звёзд в космосе – 2.4 миллиарда километров, или 15.9 астрономических единиц. Внутри неё могло бы поместиться 5 миллиардов Солнц. Светит в 340 000 раз сильнее Солнца, хотя температура поверхности намного меньше – за счёт большей её площади.

На пике яркости UY Щита видна как слабая красноватая звездочка с яркостью 11.2 m, то есть увидеть её можно в небольшой телескоп, а невооруженным глазом она не видна. Дело в том, что расстояние до этой большой звезды 9500 световых лет – другую на её мы бы вообще не увидели. Кроме того, между нами находятся облака пыли – если бы их не было, UY Щита была бы на нашем небе одной из самых ярких звезд, несмотря на огромное расстояние до неё.

UY Щита – огромная звезда. Её можно сравнить с предыдущим кандидатом – VV Цефея. Они на максимуме примерно одинаковы, и даже непонятно, какая из них больше. Однако точно есть звезда еще больше!

VY Большого Пса

Диаметр VY Большого Пса, тем не менее, по некоторым данным, оценивается в 1800-2100 солнечных, то есть это явный рекордсмен среди всех прочих красных гипергигантов. Окажись она в центре Солнечной системы, она поглотила бы все планеты, вместе с Сатурном. Предыдущие кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной тоже вместились бы в неё полностью.

Свету достаточно всего 14.5 секунд, чтобы обогнуть наше Солнце полностью. Чтобы обогнуть VY Большого Пса, свету пришлось бы лететь 8.5 часов! Если бы вы решились на такой облет вдоль поверхности на истребителе, со скоростью 4500 км/ч, то такое безостановочное путешествие заняло бы 220 лет.


Эта звезда еще вызывает массу вопросов, так как точный её размер установить сложно из-за размытой короны, которая имеет гораздо меньшую плотность, чем солнечная. Да и сама звезда имеет плотность в тысячи раз меньше, чем плотность воздуха, которым мы дышим.

Кроме того, VY Большого Пса теряет своё вещество и образовала вокруг себя заметную туманность. В этой туманности, возможно, теперь даже больше вещества, чем в самой звезде. К тому же она нестабильная, и в ближайшие 100 тысяч лет взорвется гиперновой. К счастью, до неё 3900 световых лет, и Земле этот страшный взрыв не угрожает.

Эту звезду можно найти на небе в бинокль или в небольшой телескоп – её яркость меняется от 6.5 до 9.6 m.

Какая звезда самая большая во Вселенной?

Мы рассмотрели несколько самых больших звёзд звёзд во Вселенной, известных учёным на сегодняшний день. Размеры их поражают. Все они кандидаты на это звание, но данные постоянно меняются — наука не стоит на месте. По некоторым данным, UY Щита тоже может «раздуваться» до 2200 солнечных диаметров, то есть становиться даже больше VY Большого Пса. С другой стороны, по поводу размеров VY Большого Пса слишком много разногласий. Так что эти две звезды – практически равноценные кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной.

Какая из них окажется больше на самом деле, покажут дальнейшие исследования и уточнения. Пока большинство склоняется в пользу UY Щита, и можете смело называть эту звезду самой большой во Вселенной, опровергнуть это утверждение будет сложно.


Конечно, про всю Вселенную говорить не слишком корректно. Пожалуй, это самая большая звезда в нашей галактике Млечный Путь, известная ученым на сегодня. Но раз еще больших пока не открыто, она пока самая большая и во Вселенной.

Источник: astro-world.ru

Как появляются звезды гиганты и сверхгиганты

Как известно, находясь на главной последовательности светило производит энергию благодаря реакциям, происходящим внутри ядра. То есть оно расходует водород. За счёт чего синтезируется гелий. Но он не участвует в термоядерных процессах.
А вот после того, как водородный запас иссякает, ядро сжимается и в ход идёт гелий. При его сгорании внешние слои, наоборот, расширяются. Следовательно, увеличивается температура и площадь излучаемой поверхности. В результате светимость повышается. Однако высвобождение энергии становится меньше, и поверхность уменьшается. Как следствие, она охлаждается. Правда, дальнейшую судьбу решает масса звёздного тела.

UY Щита (Красный гипергигант)
UY Щита (Красный гипергигант)

Эволюция светил малой массы


Например, если массивность меньше 0,35 массы нашего Солнца, то эволюционировать в гигантское светило не сможет. Скорее всего, его ждёт стадия голубого, а затем белого карлика.
При условии, что звезда имеет среднюю массу, а весь водород сгорит, ядро сожмётся. После этого начнётся горение водорода возле ядра. Что позволит внешним слоям расшириться и остыть. Причем светимость несколько увеличится.
Собственно говоря, объект, прошедший стадию главной последовательности, в котором ещё не горит гелий, относится к классу звезды субгиганты.
Возможно, что у светила масса гелиевого ядра увеличится до предела Чандрассекара. В таком случае, оно резко уплотнится и уменьшится. Либо ядро выродится, либо расширятся внешние слои. При последнем сценарии также возрастёт пространство конвективной зоны, а вещество перемешается. В итоге, тело станет красным гигантом.

Звезда Пистолет (Синий гипергигант)
Звезда Пистолет (Синий гипергигант)

Светила средней массы

Разумеется, массивность играет важную роль в развитии небесных тел, в том числе и звёзд. К примеру, учёные выявили как продолжают свою жизнь объекты с различными значениями по этой характеристике.

Сценарии развития:


  • С массой не более 0,4 солнечной, горение гелия не начинается. Тогда по окончании водорода внешняя оболочка сбрасывается. И образуется белый гелиевый карлик.
  • При массе больше 0,4 нашего Солнца в ядре вспыхивает гелий. В то же время внутреннее давление падает, светимость снижается и светило переходит на, так называемую, горизонтальную ветвь эволюции.
  • Когда масса несколько меньше 8 солнечных масс, а в ядре гелиевые ресурсы прекращаются, повышается углеродно-кислородное содержание. Далее ядро сжимается и вокруг запускается горение гелия. Причем перемешивание вещества приводит к росту размера и светимости. На этой стадии звёздный объект находится на асимптотической ветви с инертным центром. После чего он, спустя примерно миллион лет становится нестабильным, и формируется в углеродно-кислородный белый карлик.

Таким образом получается, что звезда прошедшая стадию красного гиганта называется белым карликом.

Большая масса

Что важно, при значениях больше 8 солнечных масс вслед за образованием углеродно-кислородного ядра в термоядерных реакциях начинает принимать участие и углерод. Между прочим, гелиевое сгорание запускается не вспышкой, а постепенно.
По данным учёных, в светилах с массивностью от 8 до 12 Солнца в дальнейшем возможно горение других, более тяжёлых элементов. Правда, в них железо ещё не горит.
Они проходят этапы эволюции по аналогии с представителями средних значений. Однако их светимость выше, а уцелевший белый карлик имеет другой состав. Если говорить точнее, он богат на кислород, магний и неон. В некоторых случаях может произойти взрыв сверхновой, но это очень редкое явление.


Арктур (Оранжевый гигант)
Арктур (Оранжевый гигант)

А вот при массе более 12 солнечных отмечается ещё более высокая светимость. Тогда их уже относят к сверхгигантам. В них синтез протекает с участием всё более тяжёлых элементов, вплоть до железа. Из-за чего образуется железное ядро, которое в последствии коллапсирует, то есть взрывается как сверхновая. В результате формируется нейтронная звезда или чёрная дыра.

Предел Шёнберга-Чандрасекара — максимальное значение ядерной массы, при котором в нём не происходят никакие ядерные реакции. Тогда оно не сможет поддерживать внешнюю оболочку.

Источник: kosmosgid.ru

5. VV Цефея А


Пятая позиция нашего рейтинга отошла к двойной звезде VV Цефея А, имеющей радиус 1050–1900 солнечных. Она расположена в созвездии Цефея. Само светило является затменной переменной типа Алголя. Для таких объектов характерно наличие более холодной звезды, проходящей перед более горячей. Так что часть света более горячего объекта затмевается, и общий блеск пары временно снижается. VV Цефея расположена от нас на удалении 5 тыс. световых лет. Двойная звезда состоит из VV Цефея A (красного гипергиганта с радиусом 1050 солнечных), а также VV Цефея B, которая является голубой звездой главной последовательности класса B0. Она вращается вокруг VV Цефея A по эллиптической орбите.

Красный гипергигант имеет массу примерно 25–100 солнечных. VV Цефея A является как минимум седьмой по размеру звездой из всех, известных науке. Она также удерживает почетную вторую строчку, если говорить конкретно о галактике Млечный Путь. Вообще, такие светила (имеются в виду гипергиганты) считаются самыми мощными, самыми тяжелыми и самыми яркими из числа сверхгигантов. Кроме того, они чрезвычайно редки. Что же касается «компаньона», то эта звезда превосходит наше Солнце по диаметру в десять раз, а показатель светимости при этом выше в 100 000 раз.

Красный гипергигант
VV Цефея А и Солнце / ©Reddit

4. VY Большого Пса


На четвертой позиции рейтинга расположилась VY Большого Пса, которая находится в созвездии Большого Пса. Перед нами гипергигант. Расстояние от нас до VY Большого Пса составляет 3900 световых лет, поэтому не факт, что человечество вообще когда-либо сможет детально исследовать этот объект. Если же говорить о размерах, то радиус звезды составляет до 1540 радиусов Солнца. Существует еще одна версия, согласно которой перед нами обыкновенный красный сверхгигант, радиус которого не превышает 600 солнечных. В общем, споры о размерах продолжаются, хотя в том, что перед нами настоящий «монстр», сомнений нет. Чтобы представить его размеры, приведем пример: если вообразить летательный аппарат, скорость которого составляет 4,5 тыс. км/ч, то для полного облета VY Большого Пса понадобится около 160 лет.

При таких чудовищных размерах масса светила составляет всего лишь семнадцать солнечных. Это говорит о чрезвычайно малой плотности звезды. Ученые полагают, что ее взрыв может произойти в течение ближайших 100 тыс. лет. Это грозит катастрофой системам, находящимся рядом, но Землю, как считают ученые, данный катаклизм не затронет.

Красный гипергигант
VY Большого Пса / ©Wikipedia

Источник: naked-science.ru

Но сначала, несколько слов о звездах


Там много разных типов звезд; некоторые больше, некоторые меньше. Но перед тем, как идти дальше, ты должен кое-что понять: звезды не имеют красивых, аккуратных границ. У них нет твердой поверхности, как у скалистой планеты или луны. Вместо этого у этих атомных огненных шаров есть довольно размытые поверхности, поскольку перегретая масса газа, которая превращает их, постепенно превращается в небытие.

Астрономы вместо поверхности используют фотосферу звезды — уровень, на котором звезда становится прозрачной (т.е. на котором фотоны могут выходить из звезды). Поэтому, идя дальше, знайте, что если мы упоминаем поверхность звезды, то мы говорим о ее фотосфере.

Красный гипергигант

Вторая важная вещь, которую нужно иметь в виду, — это то, что мы никогда не измеряли звезду непосредственно. Никто не подошел к одному из них с линейкой и не начал складывать расстояния. То, что у нас есть, — это оценки, по большей части надежные оценки, но тем не менее оценки. В зависимости от ряда факторов, таких как расстояние или структуры вокруг звезд или между ними и Землей, эти оценки могут быть более или менее точными и попадать в меньшую или большую область уверенности (т.е. «мы знаем, что она находится между x и y километрами в ширину»).

Большие звезды, самая большая звезда

Самая большая из обнаруженных нами во вселенной до сих пор — UY Щита, звезда на расстоянии 9500 световых лет, расположенная недалеко от центра Млечного Пути в созвездии Щит. Это покрытый пылью красный супергигант (самый большой класс звезд), диаметр которого примерно в 1700 раз больше, чем у нашего Солнца. Впервые он был замечен в 1860 году астрономами Боннской обсерватории (Германия), которые окрестили его BD-12 5055. Последующие наблюдения показали, что BD-12 5055 за 740 дней становится ярче и тусклее, поэтому его классифицировали как переменную звезду. Переменные звезды регулярно расширяются и сжимаются по мере изменения их яркости.

Гипергиганты больше супергигантов, которые сами по себе больше гигантских звезд. Гипергиганты довольно редки и ярко светят. Они также теряют больше массы, чем меньшие звезды из-за звездных ветров.

Красный гипергигант

Чтобы дать вам представление о том, насколько огромен UY Щита, если он заменит Солнце в центре нашей солнечной системы, его фотосфера простирается за орбиту Юпитера. Расстояние от Солнца до Юпитера составляет примерно 779 миллионов километров. Газ, исходящий от звезды, сформирует туманность, простирающуюся на 400 а.е. (одна астрономическая единица, а.е., это расстояние между Землей и Солнцем). В сущности, это может выйти далеко за пределы орбиты Плутона (среднее орбитальное расстояние между Плутоном и Солнцем составляет 39,5 а.е.).

Но вот в чем загвоздка. Мы не знаем точно, насколько велика UY Щита. Она также имеет привычку меняться в размерах. Упомянутые выше сдвиги яркости идут рука об руку с изменениями ее радиуса, измеренными с погрешностью порядка 192 солнечных радиусов. Если меньшее по величине значение верно, UY Щита будет превосходить по размеру другие звезды — около 30 известных звезд превзойдут самый маленький оцененный размер UY Щита.

Вот список самых крупных претендентов

Красный гипергигант
Впечатление художника от пыльного тора вокруг WOH G64.
Изображения предоставлены Европейской Южной Обсерваторией.

WOH G64 (1,504 — 1,730 солнечных радиусов) — Красная гипергигантская звезда в Большом Магеллановом Облаке в созвездии Золотая Рыба (в небе южного полушария), расположенная на расстоянии около 170 000 световых лет от Земли. Яркость этой звезды со временем меняется, отчасти из-за облака пыли в форме тора, которое затемняет ее свет. Тор, вероятно, был образован звездой во время смерти. WOH G64 когда-то была более чем в 25 раз больше массы Солнца, но она начала терять массу, когда она приближалась к взрыву как сверхновая. Астрономы подсчитали, что она потеряла достаточно компонентов, чтобы составить от трех до девяти солнечных систем.

Мю Цефея (около 1650 солнечных радиусов) — красный супергигант в созвездии Цефей, находящийся в 9000 световых годах от Земли. Обладая более чем в 38 000 раз большей светимостью, чем Солнце, он также является одной из самых ярких звезд Млечного Пути.

V354 Цефея (1520 солнечных радиусов) — красный гипергигант в созвездии Цефей. V354 Цефея — это звезда с нерегулярным изменением, что означает, что она пульсирует по неустойчивому графику.

RW Цефея (1535 солнечных радиусов) — оранжевый гипергигант в созвездии Цефей; также переменная звезда.

Красный гипергигант
Вэстерланд 1-26 виден в инфракрасном спектре.
Изображение предоставлено 2MASS / UMass / IPAC-Caltech / NASA / NSF.

Вэстерланд 1-26 (от 1530 до 2500 солнечных радиусов). Это довольно большой интервал оценки; если верхняя оценка верна, она превзойдет даже UY Щита, и ее фотосфера достигнет орбиты Сатурна. Вэстерланд 1-26 выделяется тем, что ее температура меняется со временем, но не его яркость.

KY Лебедя (от 1420 до 2850 солнечных радиусов) — красный сверхгигант в созвездии Лебедя. Верхняя оценка рассматривается со скептицизмом как вероятная ошибка наблюдений, а нижняя соответствует другим звездам из того же обзора и нашему пониманию эволюции звезд.

VY Большого Пса (от 1300 до 1540 солнечных радиусов) — красная гипергигантная звезда, которая ранее была оценена в 1800 — 2200 солнечных радиусов, но этот размер вышел за пределы теории эволюции звезд и был обновлен.

Красный гипергигант
Бетельгейзе (вверху, справа) и туманности Орион.
Изображение предоставлено Rogelio Bernal Andreo.

Бетельгейзе (от 950 до 1200 солнечных радиусов) — красный супергигант в созвездии Орион. Бетельгейзе — одна из самых известных звезд в своем роде, поскольку это девятая по счету самая яркая звезда на небе, которую легко можно увидеть невооруженным глазом в ясную ночь с октября на март. Это самая близкая звезда в этом списке, и, как ожидается, в любой момент времени она может стать сверхновой.

Обратите внимание, что звезды, будучи шарами супергорячей плазмы, не следуют линейному соотношению веса и габаритов, как можно было бы ожидать, скажем, в пушечном ядре, где больший снаряд, очевидно, тяжелее. UY Щита, несмотря на то, что он одна из или самая большая звезда, которую мы знаем, не самая массивная (тяжелая). Этот титул принадлежит R136a1, звезда Вольфа — Райе в туманности Тарантула, находящейся на расстоянии примерно 163 000 световых лет. Она имеет самую высокую массу и яркость среди всех известных звезд, а также является одной из самых горячих — около 53 000 К.

Источник: new-science.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.