Голубые сверхгиганты – крайне редкое явление, поэтому их изучение происходит очень медленно, даже современная техника не всегда способна помочь в этом вопросе. Молодая космическая структура под названием NGC 3184, где находится голубой сверхгигант, открыта в марте текущего года японским астрофизиком.
Голубой сверхгигант
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.
Необычный спектр звезды, где вместо тёмных линий поглощения имеются яркие эмисионные линии излучения, дал название звезде как «Спектральная жемчужина южного неба» Альфа Жирафа Расстояние до звезды примерно 7 тысяч световых лет, и тем не менее, звезда видна невооружённым глазом. Это третья по яркости звезда в созвездии Жирафа, первое и второе место занимают Бета Жирафа и CS Жирафа соответственно.
Астрофизический журнал. Bibcode : 2005ApJ... Дои : 10. S2CID 18172086. Коммуникации в астросейсмологии.
Bibcode : 2009CoAst. Bibcode : 1999ApJ... S2CID 14757900. Bibcode : 2012ApJ... S2CID 119180846. Астрономия и астрофизика. S2CID 18125436.
Bibcode : 2001ApJ...
В результате наиболее достоверным был признан сценарий, при котором прародителем сверхновой является голубой сверхгигант, образованный слиянием двух звезд. Во время этого процесса более крупная звезда могла отделить вещество от своего меньшего спутника, который вращался вовнутрь, пока не был полностью поглощен. Так образовался быстро вращающийся голубой сверхгигант. По словам ведущего автора работы Масаоми Оно, это первый случай, когда сценарий слияния двух звезд был смоделирован с учетом возможного накопления радиоактивного никеля. Моделирование точно воспроизвело ускоряющиеся скопления никеля вместе с двумя струями выброса. Ученые считают, что оно также поможет найти нейтронную звезду.
По результатам проведенных исследований специалисты высказали некоторые предположения. Они считали, что на поверхности этого класса звезд могут существовать гравитационные волны , что-то вроде волн в океане. Кроме этого, в глубинах звезд образуются когерентные волны, напоминающие сейсмические. И то, что видно на поверхности, является результатом взаимодействия этих волн. Предположение британских специалистов нашло свое подтверждение, когда команда международных экспертов с К. Среди прочих, им удалось найти снимок голубого сверхгиганта.
Рождение звездных титанов: как формируются голубые сверхгиганты?
Голубые сверхгиганты — это массивные звёзды, находящиеся в определённой фазе процесса «умирания». Наблюдать голубые сверхгиганты достаточно тяжело из-за огромных расстояний и небольшого времени жизни этих светил. Вновь образовавшиеся звезды существуют как голубые сверхгиганты в течение второй фазы своего существования, пока в их ядрах не закончится гелий". Существует и обратная реакция, когда голубой сверхгигант в процессе термоядерных реакций сбрасывает свою массу превращается в красного карлика.
Загадки голубых звезд сверхгигантов
В то время как звёздный 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.
До появления космических телескопов астрономы могли наблюдать всего лишь несколько голубых сверхгигантов в ночном небе, поэтому наши знания о звездах этого спектрального класса были весьма ограниченными. Астрофизик доктор Тамара Роджерс Tamara Rogers из Ньюкаслского университета, Соединенное Королевство, вместе со своей командой работает в течение последних пяти лет над моделированием таких звезд, пытаясь понять, почему их поверхность выглядит именно такой, какой мы ее видим в ходе наблюдений. Моделируя структуру звезд, команда предсказала, что гидродинамические гравитационные волны, подобные тем, что мы наблюдаем в океане, разбиваются у поверхности голубого гиганта.
Кроме того, был предсказан второй тип волн. Эти когерентные волны напоминают сейсмические волны на Земле и генерируются глубоко в недрах звезды.
Слева: Спектры сверхновой SN 2005 gj на 86-й и 374-й день после взрыва. Trundle, et al. Промежуточная часть зеленая стрелка образуется в веществе, которое окружает сверхновую и взаимодействует с ударной волной. Самая узкая часть линии красная стрелка представляет излучение невозмущенного ударной волной вещества, которое, правда, уже ионизовано излучением сверхновой. Все особенности узкой части линии связаны с природой газа, окружавшего сверхновую до взрыва. Группа Кэрри Трандл классифицирует сверхновую SN 2005 gj как тип IIn из-за наличия в спектре узких линий «n» — от англ.
Такой внешний вид линии профиль называется «профиль типа P Cygni» по имени звезды P в созвездии Лебедя. Эта звезда — наиболее типичный представитель звезд с такими линиями в спектре. Причина возникновения подобного профиля линии была найдена астрономами уже давно — вокруг звезды есть расширяющаяся оболочка вещества. Причиной образования оболочки в голубых сверхгигантах является сильный звездный ветер. Данный тип спектра говорит в пользу того, что до взрыва звезда была голубым сверхгигантом, потому что подобные профили линий наблюдаются только у этого типа звезд. Сравнение спектров сверхновой SN 2005 gj со спектрами голубых сверхгигантов приводится на рис. Наличие в спектре двух пиков означает, что происходило изменение скорости звездного ветра и темпа потери массы голубым сверхгигантом — было как минимум два сильных выброса. Эти оценки, конечно, неточные, так как при их получении авторы вынуждены были использовать ряд предположений о свойствах звездного ветра у предсверхновой.
В пользу того, что голубой сверхгигант являлся предсверхновой для SN 2005 gj, говорит не только форма спектра, но и скорость звездного ветра, дувшего с его поверхности и образовавшего пики поглощения.
Это значит, что космический телескоп заметил не ещё одну сверхновую вроде Refsdal, а некую стабильную звезду. Причём свет от неё проходит не только через линзу галактического кластера MACS J1149, но ещё и дополнительно искривляется неким малым, но массивным объектом внутри кластера. В итоге микролинзирование осуществляется с коэффициентом более 2000.
Поэтому открытие Icarus позволит астрономам получить новые представления о составе самого галактического кластера, пояснил он. Учитывая, что скопления галактик являются одними из самых массивных и растянутых структур в нашей Вселенной, изучение их состава неизбежно поможет увеличить наше общее понимание Вселенной. Хотя бы отсеять некоторые из самых экзотических теорий. Научная статья опубликована 2 апреля 2018 года в журнале Nature Astronomy doi: 10.
Решена загадка мощного космического взрыва 1987 года
Узнайте правду о голубых звездах сверхгигантах, которую скрывали до сегодня! Международная группа ученых сделала прорыв в изучении голубых сверхгигантов, наиболее ярких и теплых звезд во Вселенной. Однако и голубой сверхгигант тоже вполне может сгодиться в качестве стандартной свечи. Изображение двойного скопления h и xi Персеи в созвездии Персея с голубыми сверхгигантами в исследовании показано крестиками и включает типичный спектр из выборки. Сравнив фотографии до и после взрыва, учёные убедительно показали, что взорвался не красный сверхгигант, как предсказывала теория, а массивная голубая звезда Sanduleak –69.
Телескоп Hubble нашел самую удаленную от Земли звезду
это недавно появившиеся из главной последовательности, они имеют чрезвычайно высокую светимость, высокую скорость потери массы и, как правило, нестабильны. Например, сверхновая звезда 1987a в Большом Магеллановом Облаке стала смертью голубого сверхгиганта. Голубые сверхгиганты похожи на звезд рок-н-ролла: эти массивные звезды живут короткую жизнь и погибают молодыми.
Голубой сверхгигант
Ригель (голубой сверхгигант) и туманность IC 2118, которую он освещает. Именно столько понадобится времени, чтобы весь водород голубого сверхгиганта превратится в гелий и другие элементы. голубой сверхгигант, замеченный Хабблом, сформировался 9,4 миллиарда лет назад. Международная группа ученых сделала прорыв в изучении голубых сверхгигантов, наиболее ярких и теплых звезд во Вселенной.
Учёные нашли самую удалённую от Земли звезду и назвали её Икаром
На нём запечатлена молодая переменная звезда V372 Ориона, окружённая голубой «дымкой», и её звезда-компаньон. Пара находится на расстоянии около 1450 световых лет от Земли в активной области звёздообразования туманности «Орион». На снимке «Хаббла» как раз запечатлена диффузная туманность, связанная с V372 Ориона. Возраст орионовых переменных не превышает нескольких миллионов лет.
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.
Публикуя свои выводы сегодня в издании Nature Astronomy, авторы упомянули о том, что благодаря наблюдениям за этими волнами можно изучить свойства звезд, которые невозможно получить с помощью других астрономических методов. А что думаете Вы?! Email адрес не будет опубликован.
Ригель и туманность IC 2118 , которую он освещает. Сверхгиганты - это эволюционировавшие звезды большой массы, большие и более яркие, чем звезды главной последовательности. Эти звезды обычно становятся голубыми сверхгигантами, хотя возможно, что некоторые из них эволюционируют непосредственно в звезды Вольфа — Райе. Расширение в стадию сверхгиганта происходит, когда водород в ядре звезды истощается и начинается горение водородной оболочки, но это также может быть вызвано тем, что тяжелые элементы поднимаются на поверхность за счет конвекции и потери массы из-за увеличения радиационного давления.
Голубые сверхгиганты - это недавно появившиеся на главной последовательности, они имеют чрезвычайно высокую светимость, высокую скорость потери массы и, как правило, нестабильны. Многие из них становятся светящимися синими переменными LBV с эпизодами экстремальной потери массы. Голубые сверхгиганты меньшей массы продолжают расширяться, пока не станут красными сверхгигантами. При этом они должны провести некоторое время как желтые сверхгиганты или желтые гипергиганты , но это расширение происходит всего за несколько тысяч лет, и поэтому эти звезды редки.
Это направление изучения структуры звезд называется астросейсмологией. Это действительно очень вдохновляющий момент для нас! Голубые сверхгиганты являются «фабриками металлов» нашей Вселенной. В недрах этих звезд формируются все элементы Периодической таблицы Д. Менделеева — которой в этом году исполняется 150 лет — тяжелее гелия, отмечают авторы.
Голубые сверхгиганты: загадка вселенной разгадана
Голубые звезды — это, как правило, молодые и горячие гиганты, расположенные в рукавах и на окраинах галактик, в звездных скоплениях и зонах активного звездообразования. На диаграмме Герцшпрунга-Рассела они занимают верхнее окончание основной последовательности, следуя сразу же за белыми звездами. Согласно спектральной классификации Моргана-Кинана голубые гиганты соответствуют классу О, а в переходном варианте от белой звезды к голубой — классу В. Массы голубых гигантов, по нашим представлениям, огромны. Они, как правило, составляют от 10 до 20 масс Солнца, а иногда достигают и 50-60 солнечных масс. Температуры фотосфер таких звезд могут доходить до значений в 50-60 тысяч градусов по Кельвину, что делает их самыми горячими объектами во Вселенной. В качестве примера голубых гигантов в нашей галактике приведем несколько звезд: Беллатрикс или Гамма Ориона, являющаяся типичным бело-голубым гигантом с массой почти 10 солнечных и температурой поверхности в 22 тысячи Кельвинов.
Согласно современной теории, на этом этапе происходит катастрофически быстрое сжатие ядра звезды, состоящего из атомов железа, и последующий отскок падающей на ядро внешней оболочки, в которой сохранился водород. Ударная волна, которая образуется при отскоке оболочки, нагревает ее и вызывает столь сильное увеличение блеска звезды. Чтобы взорваться как сверхновая, массивная звезда должна пройти несколько стадий, в течение которых водород в ядре звезды постепенно выгорает и превращается в гелий, затем в углерод, кислород и далее до железа. Теория звездной эволюции говорит, что в конце жизни такая звезда проходит стадию голубого сверхгиганта , затем она становится звездой Вольфа—Райе , и только потом происходит взрыв. Теория и наблюдения показывают, что различия между двумя первыми стадиями значительны. На стадии голубого сверхгиганта в ядре звезды еще горит водород, а сильный звездный ветер уносит оболочку. Продолжительность этого периода — порядка ста тысяч лет — очень мала по сравнению со временем жизни звезд. После этого горение водорода в ядре прекращается, и звезда представляет собой почти полностью обнаженное гелиевое, углеродное или азотное ядро — звезду Вольфа—Райе. Они показали, что эта последовательность может быть нарушена: голубой сверхгигант, минуя стадию звезды Вольфа—Райе, может взорваться как сверхновая, что не согласуется с существующей теорией звездной эволюции.
Открытие было сделано большой командой ученых, работающих по программе Слоановского цифрового обзора неба SDSS. Буквы «gj» в названии звезды означают ее порядковый номер: первая сверхновая, открытая в 2005 году носила буквы «аа», вторая — «ab» и так далее. Согласно этому правилу, SN 2005 gj должна быть 176-й сверхновой, открытой в 2005 году. Звезда-предшественник так называемая предсверхновая сверхновой SN 2005 gj взорвалась 22 сентября 2005 года. Наблюдения на VLT были проведены на 86-й и 374-й день после взрыва. Спектральное разрешение — это способность различать близкие по частоте сигналы.
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 звёздный ветер от красного сверхгиганта плотен и медленен, ветер от голубого сверхгиганта быстр, но разрежен. 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.
Во время слияния большая звезда захватывала вещество от меньшего спутника, который по спирали уходил внутрь, пока не был полностью поглощен, образуя быстро вращающийся синий супергигант. Моделирование точно воспроизвело ускоряющиеся скопления никеля вместе с двумя струями выброса.
Оно также может помочь найти нейтронную звезду, сформировавшуюся после катаклизма и до сих пор не найденную исследователями за 30 лет поиска. Узнайте, зачем марсианский зонд ударил себя ковшом.
Вот-вот взорвётся: Учёные взбудоражены внезапной вспышкой Бетельгейзе
| Голубые сверхгиганты: загадка вселенной разгадана | Однако и голубой сверхгигант тоже вполне может сгодиться в качестве стандартной свечи. |
| Голубой сверхгигант — последняя стадия перед взрывом сверхновой? | В пользу того, что голубой сверхгигант являлся предсверхновой для SN 2005 gj, говорит не только форма спектра, но и скорость звездного ветра, дувшего с его поверхности и. |