Самая массивная звезда во вселенной


Сигнал как никто другой

GW190412 был обнаружен как детекторами LIGO, так и детектором Virgo 12 апреля 2019 года, в начале третьего наблюдения детекторов O3. Анализ показывает, что слияние произошло на расстоянии от 1,9 до 2,9 миллиарда световых лет от Земли. Новая система черных дыр неравной массы является уникальным открытием, поскольку все двойные системы, обнаруженные ранее детекторами LIGO и Virgo, состояли из двух примерно одинаковых по массе объектов.

«Во время первого и второго наблюдений мы наблюдали верхушку айсберга двойной системы, состоящей из черных дыр звездной массы», — говорит Алессандра Буонанно, директор подразделения «Астрофизическая и космологическая относительность» в AEI в Потсдаме. «Благодаря улучшенной чувствительности, GW190412 начал раскрывать нам более разнообразную систему, характеризующуюся асимметрией размеров и вращением черных дыр примерно на 40% от возможного максимального значения, разрешенного общей теорией относительности», — добавляет она.


Исследователи AEI внесли свой вклад в обнаружение и анализ GW190412. Они предоставили точные модели гравитационных волн от коалесцирующих (сливающихся) черных дыр, которые впервые включали в себя как прецессию спинов черных дыр, так и мультипольные моменты за пределами доминирующего квадруполя. Эти особенности, запечатленные в форме сигнала, имели решающее значение для извлечения уникальной информации о свойствах источника и проведения испытаний общей теории относительности. Большой вклад в анализ сигнала внесли высокопроизводительные вычислительные кластеры «Minerva» и «Hypatia» в AEI (Потсдам) и «Holodeck» в AEI (Ганновер).

Проверка теории Эйнштейна

Ученые LIGO/Virgo также использовали GW190412 для поиска отклонений сигналов от того, что предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Несмотря на то, что сигнал обладает свойствами, отличными от всех других обнаруженных до сих пор, исследователи не смогли найти существенного отклонения от общих релятивистских предсказаний.

Два найдено, 54 еще в списке дел

Сеть детекторов выпустила оповещения о 56 возможных гравитационно-волновых событиях (кандидатов) в O3 (с 1 апреля 2019 года по 27 марта 2020 года). Из этих 56 еще один подтвержденный сигнал, GW190425, уже опубликован. Ученые LIGO и Virgo изучают оставшиеся 54 кандидата и опубликуют все, для которых последующий анализ подтвердит их астрофизическое происхождение.


Наблюдение за GW190412 означает, что подобные системы, вероятно, не так редки, как предсказывали некоторые модели. Следовательно, с учетом дополнительных наблюдений гравитационных волн и растущий каталог событий в будущем, следует ожидать большего количества таких сигналов. Каждый из них может помочь астрономам лучше понять, как образуются черные дыры и их двойные системы, и пролить новый свет на фундаментальную физику пространства-времени.

Источник: pikabu.ru

Крупнейшая звезда из известных

Название самой большой звезды во Вселенной — UY Щита (по-латыни — UY Scuti). Она находится в одноименном созвездии в 9,5 тысячах световых лет от Солнечной системы. Гигантский объект был открыт еще в 1860 году астрономами из немецкого города Бонн.

Физические параметры

Самая огромная звезда во Вселенной имеет радиус, превышающий солнечный в 1708 раз.  А на пике пульсации она расширяется до 1900 Солнц. Но, несмотря на свои гигантские размеры, UY Щита достаточно легковесна. Она постоянно теряет большое количество вещества и на данный момент ее масса равняется массе десяти Солнц.

По яркости UY Щита вторая во всем космическом пространстве. По этому показателю она превышает наше светило в 340 тысяч раз. Но вокруг нее скопилось столько газа и пыли, что ее невозможно разглядеть на небе невооруженным глазом (11 уровень видимой звёздной величины). При этом ее блеск непостоянен, что делает UY Щита переменным светилом.

Самая тяжелая звезда


Первое место на пьедестале самых массивных звезд Вселенной занимает R136a1, расположенная в туманности Тарантул. Эта область плазмы находится в галактике Большое Магелланово Облако, удаленной от Млечного пути на 163 тысячи световых лет.

 R136a1 была открыта британский астрономом Полом Кроутером и его исследовательской группой в 2010 году. При изучении скопления RMC 136a они обнаружили объект невероятно больших размеров. Светило оказалось наиболее крупным в данном формировании, да и во всей наблюдаемой Вселенной.

Характеристики звездного исполина

R136a1 является голубым гипергигантом. Это редкий разряд звезд, обладающих самыми большими размерами, массой и яркостью, но имеющих короткий срок жизни.

Масса звездного великана превышает солнечную в 315 раз. Это одна из загадок для ученых, т.к. ранее считалось, что ни одно светило не может иметь массу больше 150 масс Солнца. Но это правило действует для первичных небесных светил, образованных из гелиево-водородных облаков. R136a1, скорее всего, сформировалась путем слияния нескольких больших объектов.

Радиус этой звезды равен 36 солнечным, а по яркости она превосходит Солнце почти в 9 млн. раз. Из-за своих размеров гипергигант выбрасывает очень мощные потоки ионов, схожих с солнечным ветром. Это делает невозможным существование жизни на телах вблизи нее.


Продолжительность жизни R136a1, как и других светил с массой  от 150 солнечных, довольна коротка. После истощений запаса водорода в ядре эти космические объекты взрываются, образуя гиперновые. Мощность такого взрыва превышает мощность сверхновой более чем в 10 раз. При этом образуются огромные всплески гамма-излучения. Считается, что именно взрыв одной из таких гиперновых вблизи Солнечной системы обусловил вымирание жизни на Земле около 450 млн. лет назад. «Смерть» самой тяжелой звезды по Вселенной, по расчетам астрономов, не принесет какого-либо вреда нашей планете.

Самая большая звезда в нашей галактике

С самой большой известной звездой во Вселенной мы разобрались. Но она находится далеко от Земли и без помощи хорошей оптики ее невозможно обнаружить на ночном небе. В нашей галактике тоже есть великаны. Возглавляет их список Эта Киля. Этот необычный объект является системой двух объектов, вращающихся вокруг общего центра тяжести.

Крупнейшая звезда Млечного пути расположена в созвездии Киля, которое можно наблюдать в южном полушарии звездного неба. Свет от нее до Земли доходит за 7500 лет.

Система Эта Киля состоит из двух объектов – голубого гипергиганта Эта Киля А и голубой звезды η Car B. Основной компонент системы относится к переменным светилам, имеет массу 150 Солнц и радиус около 800 солнечных. При этом светило быстро теряет звездное вещество и вскоре станет сверхновой. η Car B в 30 раз тяжелее и в 20 раз больше Солнца. Температура ее поверхности превышает 37*103 К. В отличие от основного компонента, эта составляющая системы Эта Киля изучена мало.


Компоненты системы Эта Киля значительно различаются по массе и размерам. Основной является гипергигант Эта Киля А – огромная переменная звезда. Оно тяжелей Солнца в 150 раз и больше почти в 800 раз. Это одно из самых неустойчивых тел космического пространства. Она быстро теряет свое вещество, что скоро приведет к взрыву сверхновой.

Компонент В, или η Car B, относится к спектральному классу О. Ее масса равняется 30 массам Солнц, а радиус превышает солнечный в 20 раз. η Car B, словно спутник, вращается вокруг основного компонента системы.

Из-за переменчивой светимости Эта Киля А яркость всей системы постоянно меняется. Последний наблюдаемый пик светимости пришелся на 40-е годы 19 века. Тогда самая большая звезда Млечного пути светила ярче Солнца в 50 миллионов раз. Потом произошел взрыв псевдосверхновой, который в 10 раз уменьшил блеск Эта Киля. На этом уровне он находится и сегодня. Второй компонент системы ярче Солнца в несколько сотен тысяч раз.

Взрыв Эта Киля А не принесет вреда всем живым существам на поверхности Земли. Однако, это событие может вывести из строя спутники на околоземной орбите, а также повлиять на толщину озонового слоя атмосферы.

Топ-10 гигантов

Объектов, крупнее Солнца в Метагалактике много. Мы перечислим лишь 10 самых больших звезд во Вселенной:


  • UY Щита.
  • VY Большого Пса – гипергигант одноименного созвездия, удаленного от Солнечной системы на 1170 парсек. Радиус составляет 2000 солнечных. По яркости превосходит наше светило в 270000 раз.
  • VV Цефея – двухкомпонентная звездная система в созвездии Цефея. Удалена от Земли на 5 тысяч световых лет. Относится к группе красных гипергигантов. В 1700 раз больше и в 200000 раз ярче Солнца.
  • MY Цефея – еще одна крупная звезда созвездия Цефея. Относится к группе красных гипергигантов. Радиус – 1600 солнечных.
  • V838 Единорога – удалена от Земли на 20000 световых лет. Обладает переменной светимостью. Размер меняется от 1200 до 1900 радиусов Солнца по данным разных групп исследователей.
  • WOH G64 – красный сверхгигант из созвездия Рыбы. До Солнечной системы свет от нее доходит за 163000 лет. Ее размер – 1540-2200 радиусов нашего светила, а светимость  — 500000 Солнц.
  • V354 Цефея – больше Солнца в 690-1250 раз и ярче него в 400000 раз.
  • KY Лебедя – находится в одноименном созвездии, расположенном в 5 тысячах световых лет от Земли. Ее радиус – 1450 солнечных.
  • KW Стрельца – красный супергигант, превышающий наше светило в 1460 раз.
  • RW Цефея – ее размеры от 1250 до 1650 солнечных радиусов.

Источник: spaceworlds.ru

Одна из самых массивных звезд в изученной части галактики исчезла. Голубая звезда была в 2,5 миллиона раз ярче Солнца, поэтому объект трудно было не заметить. Но теперь ученые не могут обнаружить гигантское космическое тело.

Звезда относится к типу пульсирующих гипергигантов, которых называют яркими голубыми переменными (ЯГП). Звезду изучали различные астрономы в период с 2001 по 2011 год. Тогда исследователи отмечали, что массивная звезда подходит к концу своей жизни.

Когда доктор философии Эндрю Аллан из Тринити-колледжа (Ирландия) в прошлом году отправился изучать объект с помощью Очень Большого Телескопа (VLT), чтобы узнать больше информации о процессе смерти звезд, ученый не смог найти звезду. Астрономы были удивлены обнаружив, что звезда просто исчезла. Возможно, что звезда рухнула в черную дыру, не вызвав сначала сверхновую — это редкое событие даже в контексте умирающих звезд.

Самая массивная звезда во вселенной
На этой иллюстрации показано, как могла выглядеть светящаяся голубая переменная звезда в галактике до ее таинственного исчезновения. Фото: eso.org

Очевидным ответом на загадку будет то, что звезда действительно закончила свою жизнь и умерла. Однако известно, что когда умирает этот тип космических тел, объект взрывается вспышкой сверхновой, которая выбрасывает огромную энергию в виде света.


Звезда расположена или находилась в карликовой галактике Кинмана в созвездии Водолея на расстоянии 75 миллионов световых лет от Земли. На таких огромных расстояниях невозможно четко увидеть отдельные звезды. Однако действительно массивные объекты, такие как пропавшая звезда, сияют настолько ярко, что оставляют признаки присутствия в виде свечения. Так, если бы вспышка сверхновой произошла в карликовой галактике Кинмана, астрономы смогли бы обнаружить следы гибели звезды.

«Было бы очень необычно, чтобы такая массивная звезда исчезала без яркого взрыва сверхновой», — сказал Аллан.

Если бы эта звезда действительно умерла, не пройдя сверхновую, это был бы первый случай, когда жизнь массивной звезды заканчивалась таким образом.

Самая массивная звезда во вселенной
Фото: eso.org

Команда искала звезду с помощью инструмента ESPRESSO VLT, который использует четыре 8-метровых телескопа в комбинации. Ученые не смогли найти звезду и попробовали другой инструмент под названием X-shooter, который просматривает широкий диапазон длин волн от ультрафиолетового до инфракрасного свечения. Но это тоже ничего не дало.


Ученые решили изучить более старые данные и обнаружили признаки того, что звезда могла переживать период вспышек, из-за которого масса объекта сильно истощилась. Исследователи предполагают, что с тех пор, когда звезду в последний раз наблюдали в 2011 году, взрывы могли истощить оболочку тела настолько, что она стала менее яркой и теперь скрыта за пылью.

Альтернативным ответом на загадку может быть то, что звезда могла упасть в черную дыру без образования сверхновой. Однако это ставит под сомнение текущее понимание того, как массивные звезды умирают.

Необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы определить судьбу таинственной светящейся голубой переменной звезды. В будущем астрономы смогут проводить более детальные исследования отдельных звёздных тел, скрывающихся в далеких карликовых галактиках, таких как Кинман. В этом поможет предстоящий запуск Чрезвычайно большого телескопа, строительство которого планируют завершить в 2025 году.

Статья была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Видео ниже показывает галактику Кинман с точки зрения Земли.


Источник

Источник: www.computerra.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 упоминаю поверхность звезды, то мы говорим о ее фотосфере.

Самая массивная звезда во вселенной

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.

Самая массивная звезда во вселенной

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

Самая массивная звезда во вселенной
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.

Самая массивная звезда во вселенной
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.

Самая массивная звезда во вселенной
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.