голубой сверхгигант. Эти ярчайшие звезды встречаются во Вселенной чаще, чем предсказывает теория. Голубые сверхгиганты — удивительные и таинственные космические объекты, отличающиеся очень ярким видом и коротким жизненных путем.
Голубые сверхгиганты: загадка вселенной разгадана
Однако же японские ученые пришли к выводу, что SN 1987A была рождена голубым сверхгигантом, что долгое время являлось большой загадкой. Ответ появился благодаря рентгеновским и гамма-наблюдениям, которые выявили в сверхновой скопления радиоактивного никеля в выбрасываемом веществе. Он был образован в ядре звезды в момента его коллапса и теперь отскакивает от космического тела со скоростью, которая превышает четыре тысячи километров в секунду. Ученые считают наиболее достоверным сценарий, при котором прародителем сверхновой является голубой сверхгигант, появившийся при слиянии двух звезд.
Благодаря современным космическим телескопам мы вступаем в золотой век астеросейсмологии горячих массивных звезд. Открытие этих волн в голубых сверхгигантах позволяет изучать прародителей сверхновых с новой точки зрения. Ранее ГЛАС сообщал, что ученые призывают к внимательному исследованию внутренней динамики планет. Это даст возможность понять, как работают планеты и пригодны ли они дя жизни.
Несмотря на их редкость и короткую жизнь, они широко представлены среди звезд, видимых невооруженным глазом; их огромной яркости более чем достаточно, чтобы компенсировать их нехватку. У голубых сверхгигантов быстрые звездные ветры, а в спектрах самых ярких, называемых гипергигантами , преобладают эмиссионные линии, указывающие на сильную потерю массы, вызванную континуумом. Голубые сверхгиганты показывают разное количество тяжелых элементов в своих спектрах, в зависимости от их возраста и эффективности, с которой продукты нуклеосинтеза в ядре конвектируются на поверхность. Быстро вращающиеся сверхгиганты могут быть сильно перемешаны и содержать большое количество гелия и даже более тяжелых элементов, при этом все еще сжигая водород в ядре; эти звезды показывают спектр, очень похожий на звезду Вольфа Райе. В то время как звездный ветер от красного сверхгиганта густой и медленный, ветер от синего сверхгиганта быстрый, но разреженный. Когда красный сверхгигант становится синим сверхгигантом, более быстрый ветер, который он производит, воздействует на уже выпущенный медленный ветер и заставляет истекающий материал конденсироваться в тонкую оболочку. В некоторых случаях несколько концентрических слабых оболочек можно увидеть из последовательных эпизодов потери массы, либо из предыдущих синих петель от стадии красного сверхгиганта, либо из извержений, таких как вспышки LBV. Обратная связь: support alphapedia.
Теоретически такие звезды должны формироваться только в молодых системах и быстро сгорать. Фактически — они гораздо более распространены. Возможность, формирования сверхгигантов из ранее сформировавшихся звезд, объясняет, в том числе, почему такие звезды встречаются чаще. Читать далее:.
Моделирование объясняет формирование загадочных голубых сверхгигантов
| Голубые сверхгиганты: загадка вселенной разгадана | Голубой сверхгигант Ригель и туманность IC 2118, которую он освещает. |
| Телескоп Hubble нашел самую удаленную от Земли звезду | Наблюдать голубые сверхгиганты достаточно тяжело из-за огромных расстояний и небольшого времени жизни этих светил. |
Астрономы раскрыли секреты голубого супергиганта
Изображение двойного скопления h и xi Персеи в созвездии Персея с голубыми сверхгигантами в исследовании показано крестиками и включает типичный спектр из выборки. Ответ на пост «Размер звезды типа "Голубой сверхгигант" по отношению к нашей Солнечной системе» Звезды, Солнечная система, Галактика, Астрономия, Вселенная, Космос, Сравнение. Анализ показал, что в большинстве случаев должны формироваться именно голубые сверхгиганты. Изображение двойного скопления h и xi Персеи в созвездии Персея с голубыми сверхгигантами в исследовании показано крестиками и включает типичный спектр из выборки. Голубые сверхгиганты — это массивные звёзды, находящиеся в определённой фазе процесса «умирания».
Раскрыта тайна происхождения голубых сверхгигантов — ярчайших звезд во Вселенной
Данная звезда представляет собой голубой сверхгигант, светимость которого в 120 тысяч раз превышает светимость Солнца, пишут «Ежедневные Новости Владивостока». Молодая космическая структура под названием NGC 3184, где находится голубой сверхгигант, открыта в марте текущего года японским астрофизиком. это недавно появившиеся из главной последовательности, они имеют чрезвычайно высокую светимость, высокую скорость потери массы и, как правило, нестабильны.
«Джеймс Уэбб» и «Хаббл» не нашли яркой сверхновой от рекордно яркого гамма-всплеска
Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Голубые сверхгиганты представляют собой самые яркие звезды в своих галактиках, из-за чего их удобно использовать для оценки свойств галактик, например , соотношения звездной массы галактики и металличности. Однако природа этих звезд В-типа массой от 16 до 40 масс Солнца остается предметом споров среди астрофизиков, причем эволюционные модели одиночных звезд объясняют общие свойства популяции хуже, чем модели слияния двух звезд. В частности, природу сверхгиганта, ставшего прародителем сверхновой SN 1987A, можно объяснить через медленное слияние красного сверхгиганта со своим компаньоном — звездой главной последовательности.
Коммуникации в астросейсмологии. Bibcode : 2009CoAst. Bibcode : 1999ApJ... S2CID 14757900. Bibcode : 2012ApJ... S2CID 119180846. Астрономия и астрофизика. S2CID 18125436. Bibcode : 2001ApJ...
Материалы конференции AIP. S2CID 18799766. Bibcode : 2009Натура. PMID 19305392.
Типичная масса голубых сверхгигантов — 15-50 масс Солнца. В астрономии их часто именуют сверхгигантами OB-типа.
Они имеют класс светимости I и спектральный класс B9 и выше. Они находятся в верхней левой части диаграммы Герцшпрунга-Рассела справа от главной последовательности. Температуры поверхности — 10 000-50 000 K, светимость, 10000-1000000 светимостей Солнца. Типичная продолжительность жизни звёзд данного типа — 5-10 млн. Характеристики Из-за их большой массы, голубой сверхгиганты имеют достаточно короткую продолжительность жизни и наблюдаются только в молодых космических структурах, такие как рассеянные скопления, рукава спиральных галактик и в неправильных галактиках. Они почти не наблюдаются в центрах спиральных галактик, эллиптических галактиках и шаровых скоплений, которые состоят, в основном из старых объектов.
Несмотря на их редкость и короткую жизнь, из-за их яркости, на небе можно увидеть много голубых сверхгигантов. Одним из наиболее известных сверхгигантов является Ригель, самая яркая звезда в созвездии Ориона — её масса почти в 20 раз превышает массу Солнца, а светимость больше от светимости Солнца почти в 120 000 раз. Для голубых сверхгигантов характерен сильный звёздный ветер, и, как правило, в своём спектре они имеют эмиссионные линии. Звёздный ветер с голубых сверхгигантов является быстрым, но разреженным, в отличие от ветра красных сверхгигантов, который является медленным, но плотным. Когда красный сверхгигант переходит в голубой, более быстрый ветер «настигает» ранее испущенный медленный и сталкивается с ним, заставляя выброшенный материал уплотняться в тонкую оболочку. Возможен также обратный процесс — превращение голубого сверхгиганта в красный.
Эволюция По мере исчерпания водородного топлива звезда всё больше охлаждается и расширяется, проходя спектральные классы O, В, A, F, G, K и M, становясь белым, жёлтым, оранжевым и наконец, красным сверхгигантом. После того как водород в ядре закончится, в термоядерную реакцию вступит гелий, затем углерод, кислород, кремний. Нуклеосинтез может осуществляться вплоть до образования самого стабильного изотопа железа-56 все следующие изотопы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Образующееся железное ядро коллапсирует в нейтронную звезду, объект, размером с крупный город, но с массой 1,4-3 массы Солнца, а внешние слои звезды взрываются как сверхновая. В случае особо массивных голубых сверхгигантов с начальной массой 25-40 солнечной ядро может не останавливаться на образовании нейтронной звезды, а коллапсирует дальше, превращаясь в чёрную дыру. Ещё более массивные сверхгиганты не могут расшириться до красной фазы, а заканчивают жизнь вспышкой гиперновой или без неё с образованием чёрной дыры.
Взаимопревращение сверхгигантов Голубые сверхгиганты — это массивные звёзды, находящиеся в определённой фазе процесса «умирания». В этой фазе интенсивность протекающих в ядре звезды термоядерных реакций снижается, что приводит к сжатию звезды. В результате значительного уменьшения площади поверхности увеличивается плотность излучаемой энергии, а это, в свою очередь, влечёт за собой нагрев поверхности. Такого рода сжатие массивной звёзды приводит к превращению красного сверхгиганта в голубой. Возможен также обратный процесс — превращения голубого сверхгиганта в красный. В то время как звездный ветер от красного сверхгиганта плотен и медленен, ветер от голубого сверхгиганта быстр, но разрежён.
Если в результате сжатия красный сверхгигант становится голубым, то более быстрый ветер сталкивается с испущенным ранее медленным ветром и заставляет выброшенный материал уплотняться в тонкую оболочку. Почти все наблюдаемые голубые сверхгиганты имеют подобную оболочку, подтверждающую, что все они ранее были красными сверхгигантами. По мере развития, звезда может несколько раз превращаться из красного сверхгиганта медленный, плотный ветер в голубой сверхгигант быстрый, разрежённый ветер и наоборот, что создаёт концентрические слабые оболочки вокруг звезды. В промежуточной фазе звезда может быть жёлтой или белой, как, например, Полярная звезда. Как правило, массивная звезда заканчивает своё существование взрывом сверхновой, но очень небольшое количество звёзд, масса которых колеблется в пределах от восьми до двенадцати солнечных масс, не взрываются, а продолжают эволюционировать и в итоге превращаются в кислородно-неоновые белые карлики.
Это голубой сверхгигант Икар, расстояние до которого исчисляется девятью миллиардами световых лет. Впервые звезду заметили на снимках телескопа Хаббла, полученных в 2016-2017 годах, причем произошло это случайно, в процессе изучения взрыва сверхновой, находящейся в той же галактике, что и Икар. У астрономов сегодня нет инструментов, позволяющих рассмотреть звезды на таком значительном удалении, но в некоторых случаях это сделать все же удается — помогает эффект так называемого гравитационного линзирования. Под влиянием гравитации галактик, фотоны, направляющиеся в сторону Земли, немного меняют свое направление.
Этого оказывается достаточно, чтобы распознать одиночные объекты, находящиеся нескольких в миллиардах световых лет. Феномен линзирования выражается в том, что если галактики увеличиваются в размерах в десятки раз, то звезды могут стать визуально крупнее в несколько сотен и даже тысяч раз.
На голубых сверхгигантах бушуют волны
Голубые сверхгиганты недавно возникли из главной последовательности, имеют чрезвычайно высокую светимость, высокую скорость потери массы и, как правило, нестабильны. Она может развиться в красный сверхгигант, значительно более яркий, чем Бетельгейзе, в течение следующего миллиона лет. голубой сверхгигант, замеченный Хабблом, сформировался 9,4 миллиарда лет назад.
С неба исчезла одна из самых ярких звезд во Вселенной: была и не стало
Голубой сверхгигант находится на расстоянии девяти миллиардов световых лет. Световой год — это примерно десять триллионов километров. То есть расстояние от Земли до Икара в километрах выражается цифрой с 22 нулями.
Возможен также обратный процесс — превращение голубого сверхгиганта в красный. Эволюция По мере исчерпания водородного топлива звезда всё больше охлаждается и расширяется, проходя спектральные классы O, В, A, F, G, K и M, становясь белым, жёлтым, оранжевым и наконец, красным сверхгигантом. После того как водород в ядре закончится, в термоядерную реакцию вступит гелий, затем углерод, кислород, кремний.
Нуклеосинтез может осуществляться вплоть до образования самого стабильного изотопа железа-56 все следующие изотопы могут уменьшить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Образующееся железное ядро коллапсирует в нейтронную звезду, объект, размером с крупный город, но с массой 1,4-3 массы Солнца, а внешние слои звезды взрываются как сверхновая. В случае особо массивных голубых сверхгигантов с начальной массой 25-40 солнечной ядро может не останавливаться на образовании нейтронной звезды, а коллапсирует дальше, превращаясь в чёрную дыру. Ещё более массивные сверхгиганты не могут расшириться до красной фазы, а заканчивают жизнь вспышкой гиперновой или без неё с образованием чёрной дыры. Взаимопревращение сверхгигантов Голубые сверхгиганты — это массивные звёзды, находящиеся в определённой фазе процесса «умирания».
В этой фазе интенсивность протекающих в ядре звезды термоядерных реакций снижается, что приводит к сжатию звезды. В результате значительного уменьшения площади поверхности увеличивается плотность излучаемой энергии, а это, в свою очередь, влечёт за собой нагрев поверхности. Такого рода сжатие массивной звёзды приводит к превращению красного сверхгиганта в голубой. Возможен также обратный процесс — превращения голубого сверхгиганта в красный. В то время как звездный ветер от красного сверхгиганта плотен и медленен, ветер от голубого сверхгиганта быстр, но разрежён.
Если в результате сжатия красный сверхгигант становится голубым, то более быстрый ветер сталкивается с испущенным ранее медленным ветром и заставляет выброшенный материал уплотняться в тонкую оболочку. Почти все наблюдаемые голубые сверхгиганты имеют подобную оболочку, подтверждающую, что все они ранее были красными сверхгигантами. По мере развития, звезда может несколько раз превращаться из красного сверхгиганта медленный, плотный ветер в голубой сверхгигант быстрый, разрежённый ветер и наоборот, что создаёт концентрические слабые оболочки вокруг звезды. В промежуточной фазе звезда может быть жёлтой или белой, как, например, Полярная звезда. Как правило, массивная звезда заканчивает своё существование взрывом сверхновой, но очень небольшое количество звёзд, масса которых колеблется в пределах от восьми до двенадцати солнечных масс, не взрываются, а продолжают эволюционировать и в итоге превращаются в кислородно-неоновые белые карлики.
Пока точно не выяснено, как и почему образуются эти белые карлики из звёзд, которые теоретически должны закончить эволюцию взрывом малой сверхновой. Как голубые, так и красные сверхгиганты могут эволюционировать в сверхновую. Так как значительную часть времени массивные звёзды пребывают в состоянии красных сверхгигантов, мы наблюдаем больше красных сверхгигантов, чем голубых, и большинство сверхновых происходит из красных сверхгигантов. Астрофизики ранее даже предполагали, что все сверхновые происходят из красных сверхгигантов, однако сверхновая SN 1987A образовалась из голубого сверхгиганта и, таким образом, это предположение оказалось неверным. Это событие также привело к пересмотру некоторых положений теории эволюции звёзд.
Примеры голубых сверхгигантов Ригель Самый известный пример — Ригель бета Ориона , самая яркая звезда в созвездии Орион, масса которой приблизительно в 20 раз больше массы Солнца и его светимость примерно в 130 000 раз выше солнечной, а значит, это одна из самых мощных звёзд в Галактике во всяком случае, самая мощная из ярчайших звёзд на небе, так как Ригель — ближайшая из звёзд с такой огромной светимостью. Древние египтяне связывали Ригель с Сахом — царём звёзд и покровителем умерших, а позже — с Осирисом. Гамма Парусов Гамма Парусов — кратная звезда, ярчайшая в созвездии Паруса. Расстояние до звёзд системы оценивается в 800 световых лет. Гамма Парусов Регор — массивный голубой сверхгигант.
Имеет массу в 30 раз больше массы Солнца. Его диаметр в 8 раз больше солнечного. Светимость Регора — 10 600 солнечных светимостей.
Большинство длинных всплесков возникает в результате гравитационного коллапса очень массивных звезд, сопровождаемые сверхновыми, короткие гамма-всплески связываются со слияниями компактных объектов и возникающими при этом килоновыми. Длинный гамма-всплеск GRB 221009A, обнаруженный 9 октября 2022 года и наблюдавшийся целым рядом телескопов в разных областях электромагнитного спектра, стал самым ярким гамма-всплеском, обнаруженным за более чем 50 лет наблюдений. Он возник в локальной Вселенной, излучение шло до Земли 1,9 миллиарда лет. Ученые хотели найти связанную со всплеском сверхновую и ее галактику-хозяина. Галактика-хозяин всплеска видна с ребра, вспышка близка к ее ядру.
Эти когерентные волны похожи на сейсмические волны на Земле, которые генерируются глубоко внутри звезды. Теперь, используя данные, собранные космическими телескопами NASA, международная группа экспертов во главе с К. Лювеном из Бельгии впервые увидела звезду и обнаружила, что почти все эти неуловимые гиганты на самом деле мерцают и колеблются в яркости из-за наличия волн на их поверхности. Как и предсказывалось, волны берут свое начало в глубине и открывают новые захватывающие перспективы для изучения этих звезд с помощью астеросейсмологии, — метод, аналогичный тому, как сейсмологи используют землетрясения для изучения недр Земли.