Голубые гиганты звезды: Недопустимое название

Содержание

Астрономы нашли первые следы «кварковых взрывов» внутри звезд

https://ria.ru/20181022/1531215771.html

Астрономы нашли первые следы «кварковых взрывов» внутри звезд

Астрономы нашли первые следы «кварковых взрывов» внутри звезд — РИА Новости, 22.10.2018

Астрономы нашли первые следы «кварковых взрывов» внутри звезд

Самые крупные и горячие звезды Вселенной могут заканчивать свою жизнь не обычной «термоядерной» сверхновой, а в результате экзотического «кваркового взрыва»,… РИА Новости, 22.10.2018

2018-10-22T18:03

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/106135/75/1061357535_0:271:2001:1396_1920x0_80_0_0_7d7fb2fd4dc774a4065e201373002fd5.jpg

москва

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

2018

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/106135/75/1061357535_0:0:1861:1396_1920x0_80_0_0_57196ea38933efbde40ce0eccae1085e.jpg

1920

true

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

космос — риа наука, москва, институт теоретической и экспериментальной физики, мгу имени м. в. ломоносова

Наука, Космос — РИА Наука, Москва, Институт теоретической и экспериментальной физики, МГУ имени М. В. Ломоносова

МОСКВА, 22 окт – РИА Новости. Самые крупные и горячие звезды Вселенной могут заканчивать свою жизнь не обычной «термоядерной» сверхновой, а в результате экзотического «кваркового взрыва», пишут российские и зарубежные астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

9 августа 2017, 12:13

Взрывы экзотических черных дыр могут порождать «сигналы инопланетян»

«Взрывы голубых сверхгигантов всегда были загадкой для нас – расчеты показывают, что они должны были сразу превратиться в черную дыру, а не породить вспышку сверхновой. Мы выяснили, что в центре таких светил ядерная материя превращается в кварково-глюонную плазму, которая и служить «двигателем» взрыва», — пишут ученые.

Ядерная «зола»

Все известные человечеству сверхновые возникли в результате взрыва крупных, но не самых больших звезд, чья масса составляет от 20 до 30 и от 40 до 50 солнечных масс. Между ними, по сути, зияет «дыра», которую, как считают некоторые теоретики, заполняют черные дыры, рождающиеся крайне необычным образом.

Все сверхновые в этом диапазоне масс возникают примерно по одному и тому же сценарию. Когда светило исчерпывает запасы термоядерного «горючего», его материя стремится резко сжаться до размеров атома под действием силы гравитации. В это время внутри него, в результате усиления термоядерных реакций и роста температур, возникает ударная волна, которая двигается от центра в сторону краев погибающей звезды.

11 сентября 2016, 10:20

Ученые впервые увидели, как рождается черная дыраСнимки с «Хаббла» помогли астрономам впервые увидеть то, как крупная звезда N6946-Bh2 в созвездии Лебедя напрямую превратилась в «обычную» черную дыру, оставив после себя лишь тепло своей жизни.

В случае с «нормальными» сверхновыми, эта волна обладает достаточной силой для того, чтобы остановить сжатие и обратить его вспять, что приводит к мощнейшему термоядерному взрыву и разбрасыванию внешних оболочек светила, на месте которого возникает нейтронная звезда и гигантское облако горячего газа, пульсарная или планетарная туманность. Если же масса звезды слишком велика, то волна гаснет и возникает черная дыра.

Сергей Блинников, астроном из ГАИШ МГУ и Института теоретической и экспериментальной физики в Москве, а также ряд других зарубежных и отечественных астрофизиков, долгое время пытаются понять, как возникают «аномальные» сверхновые, чьими прародителями выступают очень крупные голубые гиганты, чья масса превышает солнечную в 50 раз или больше.

5 июня 2016, 10:30

Астрономы: темная материя может заставлять звезды взрыватьсяКрупные скопления темной материи, пролетающие через ядра белых карликов размером с Солнце, могут дестабилизировать их и буквальным образом «взрывать» их, превращая их в термоядерную бомбу – сверхновую типа Ia.

За последние годы телескоп PTF зафиксировал несколько десятков особенно мощных вспышек, порожденных подобными звездами, что заставило ученых серьезно задуматься о том, почему они сразу не превращаются в черные дыры, как на то указывают современные астрофизические теории, а взрываются по пока неизвестному механизму.

Команда Блинникова обратила внимание на то, что в тот момент, когда эти звезды начинают сжиматься, температуры в их центре дойдут до отметки примерно в два триллиона градусов Кельвина, а также сожмутся до таких давлений, при которых адроны – протоны, нейтроны и другие «обычные» частицы – начинают терять стабильность.

Кварковая бомба

Это натолкнуло их на мысль, что в этот момент часть или почти вся материя в центре умирающего светила может превратиться или в чистую кварково-глюонную плазму, первичную материю Вселенной, или в своеобразную смесь из адронов и кварковой материи. Этот процесс приведет к высвобождению огромного количества энергии, заточенной в связях между кварками.

Астрофизики проверили, сможет ли этот «кварковый взрыв» остановить гравитационный коллапс звезды и ее превращение в черную дыру. Для этого они создали компьютерную модель светила массой в 35 и 50 Солнц, учитывающую эти субатомные процессы, и просчитали последствия его гибели.

8 ноября 2017, 21:00

Астрономы открыли «бессмертную» звезду, пережившую два взрыва сверхновых

Оказалось, что этой энергии вполне хватит, чтобы разорвать крупную звезду на части и породить все те странности, которые были зафиксированы в спектре вспышек подобных «аномальных» сверхновых и их послесвечении в последние годы.

Смерть гиганта, как показывают расчеты физиков, затянется примерно на две секунды, причем она пройдет в три этапа. Первые два протекают так же, как и у «обычных» крупных звезд – сначала гибнущее светило сожмется, внутри него возникнет ударная волна, которая временно остановит сжатие.

Все это займет примерно одну секунду, после чего в центральной части умирающего голубого гиганта возникнет объект, похожий по свойствам на нейтронную звезду. Он продолжит сжиматься, и примерно на 1,22 секунде внутри него начнет возникать кварково-глюонная плазма, когда температуры и давления достигнут критических значений.

12 мая 2017, 13:27

Астрономы выяснили, на каком расстоянии сверхновая убьет жизнь на Земле

Этот процесс продлится всего одну миллисекунду, и он выделит огромное количество энергии. Она породит массу новых ударных волн, которые разорвут остатки голубого гиганта на части, и оставят на ее месте экзотическую «гибридную звезду» из смеси адронной и кварковой материи, и светящийся кокон из газа и пыли.

Следы этого процесса, как отмечают исследователи, можно будет «поймать», наблюдая за тем, как много антинейтрино прилетит на Землю до и после вспышки. По словам физиков, «обычные» сверхновые не порождают большого числа подобных частиц, и их присутствие подтвердит то, что самые мощные взрывы во Вселенной имеют кварковую природу.

Звёзды: как они рождаются, какими бывают и как гибнут: yuritkachev — LiveJournal

Если неподготовленный читатель попытается разобраться в вопросе о том, какие бывают звёзды, то его ждёт знакомство с пугающе-сложной классификацией, существующей в современной астрономии. К примеру, ему расскажут о семи основных (O, B, A, F, G, K, M) и нескольких дополнительных классах звёзд. Параллельно ему сообщат о красных, чёрных, белых, жёлтых, оранжевых и коричневых карликах; красных, оранжевых, белых и голубых гигантах, сверхгигантах и субгигантах. Кроме того, он может встретить упоминания о гелиевых углеродных, циркониевых, и бариевых звёздах; о типах звёзд с именами собственными, например, «звезда типа Т Тельца» или «звезда Вольфа-Райе»; наконец, о таких объектах, как нейтронные звёзды, пульсары, чёрные дыры и так далее.

Солнце и его ближайшие соседи

Однако прелесть физики вообще и астрофизики в частности заключается в том, что к формированию всего этого многообразия привели одни и те же процессы, и если их понять, то и «небесный зоопарк» окажется устроен просто и логично.

Начнём сначала: с того, как вообще образуются звёзды.

Местом рождения звёзд являются так называемые межзвёздные газовые облака – огромные (десятки и сотни световых лет в диаметре) области пространства, в которых по тем или иным причинам концентрация межзвёздного газа, на 80% состоящего из водорода, выше, чем в среднем по галактике.

Если быть вполне точным, речь идёт о так называемых молекулярных облаках — наиболее плотных в своём роде.

Изначальная масса вещества в таком облаке может составлять сотни тысяч масс Солнца. По земным меркам космические облака, даже молекулярные, представляют собой почти абсолютный вакуум, однако они достаточно плотны для того, чтобы молекулы и атомы такого облака оказывали существенное гравитационное влияние друг на друга.

Молекулярное межзвёздное облако; не очень сферическое, зато в почти полном вакууме

Под действием гравитации различные части облака начинают притягиваться друг к другу, медленно дрейфуя к центру масс. Плотность облака в результате начинает увеличиваться: сильнее в центре, слабее по краям.

Обычно центров, вокруг которых концентрируется масса, несколько. По мере сжатия, единое облако распадётся не несколько более мелких (фрагментируется). Каждый из фрагментов может породить звезду, поэтому звёзды обычно рождаются группами.

По универсальному закону термодинамики, при сжатии газы нагреваются (при расширении же, напротив, охлаждаются – это явление в своей работе используют привычные нам холодильники или кондиционеры). Это же происходит и с облаком: при его уплотнении выделяется энергия. Половина его идёт на разгорев облака, половина уносится в окружающий космос с излучением.

Излучение (любое электромагнитное излучение) обладает световым давлением. Это давление действует на все тела, на которые падает излучение. В нашем случае давление изучения стремится раздуть облако. Но пока его сила ещё недостаточна для того, чтобы сопротивляться гравитации.

Уплотнение продолжается, и в центре облака появляется область высокой концентрации газа, которая уже непрозрачна для излучения. Свет перестаёт уносить энергию за пределы этой области, и её разогрев ускоряется.

Тёмные пятна — непрозрачные «звёздные колыбели» в газовой туманности Барнард 163

При этом продолжается процесс уплотнения. В центре облака появляется зародыш звезды: пузырь газа, плотность которого может достигать плотности земной атмосферы, а температура – тысяч градусов. Свечение данного зародыша становится достаточно интенсивным для того, чтобы сдержать процесс гравитационного сжатия. Масса ядра перестаёт расти. Образуется протозвезда – своего рода личинка будущей звезды, окружённая коконом из газопылевого вещества облака, и потому недоступная для наблюдения.

Протозвезда больше не набирает массу, однако под действием собственных гравитационных сил она продолжает уплотняться, а значит, нагреваться. Интенсивность её излучения растёт, и со временем световое давление, которое оно оказывает на оболочку глобулы, превосходит силы гравитации. Оболочка начинает разрушаться, как бы раздуваться излучением, и свет протозвезды становится видимым. «Бабочка» вырывается из кокона, а астрономы говорят о рождении нового светила.

Точнее, это ещё пока не совсем звезда. Внутри неё ещё не идут термоядерные реакции, являющиеся источником энергии для «настоящих» звёзд. Нагрев такой звезды определяется исключительно её продолжающимся гравитационным сжатием. Астрономы именуют эти объекты звёздами типа Т Тельца – по имени первого открытого объекта этого рода.

Звезда класса Т Тельца (моделирование). Можно видеть характерные остатки газопылевого «кокона»

То, что будет происходить с новорожденной звездой дальше, зависит от её массы.

Если масса звезды составляет менее 7% от массы Солнца, то ничего принципиально интересного с ней больше и не произойдёт. Она будет продолжать уплотняться под действием гравитационных сил, в процесс становясь всё ярче и горячее: поздние звёзды типа Т Тельца могут по яркости не уступать «настоящим» звёздам. Однако этот процесс не может продолжаться вечно: рано или поздно звезда сожмётся до своей предельной плотности, и брать энергию ей больше будет неоткуда. После этого она будет печально дрейфовать в межзвёздном пространстве, отдавая в окружающее пространство накопленную в процессе сжатия энергию. При этом звезда довольно быстро остывает и тускнеет.

Такие недозвёзды астрономы называют коричневыми карликами.

Иная судьба – у более крупных звёзд. В процессе гравитационного сжатия их недра разогреются существенно сильнее, достигнув температур в десятки миллионов градусов Цельсия. Этой температуры уже достаточно, чтобы ядра атомов водорода, из которых состояло то самое первоначальное облако, а теперь состоит звезда, начали сливаться, образуя атомы гелия. Этот процесс именуется термоядерным синтезом, и в процессе каждого акта такого слияния выделяется огромная энергия. Звезда получает новый мощный источник энергии, загораясь уже по-настоящему.

Важно помнить: по-настоящему «светится» лишь внутренняя часть звезды, её ядро. Образующаяся в результате энергия, выделяясь в виде излучения, оказывает огромное давление на внешние слои звезды, уравновешивая гравитационные силы, стремящиеся сжимать её дальше. Равновесие гравитации и давления излучения и определяет устойчивость звезды.

В этом смысле звезда похожа на воздушный шарик, сохраняющий постоянный объём благодаря равновесию двух противонаправленных сил: упругости оболочки (гравитации) и давлению сжатого газа внутри (излучения).

При этом гравитация зависит от массы, а интенсивность излучения – от интенсивности термоядерных реакций. А та, в свою очередь, зависит от температуры. Возникает интересный эффект: если температура внутри звезды по каким-то причинам возрастает, реакция начинает идти более интенсивно; давление излучения возрастает и «раздувает» звезду; а при расширении газы охлаждаются, и в итоге звезда охлаждается, компенсируя увеличение температуры. Этот эффект обеспечивает устойчивость звёзд и на даёт им превратиться в гигантские термоядерные бомбы.

Подавляющее большинство известных нам звёзд устроены именно так: относительно разреженная оболочка и сжатая горячая сердцевина, где идёт процесс синтеза гелия из водорода с выделением огромной энергии – в астрофизике этот процесс принято именовать «горением водорода». Звёзды, источником энергии которых является водородный термоядерный синтез принято называть звёздами главной последовательности.

Почему «последовательности»? Потому что эти звёзды, хотя и устроены по одному и тому же физическому принципу, внешне могут достаточно сильно различаться между собой.

Всё зависит от массы.

Чем меньше масса звезды, тем менее интенсивно в ней идут термоядерные реакции. Соответственно, тем меньшей температурой обладает её поверхность, и тем более холодным светом она светится. Вопреки нашим бытовым представлениям, в которых красные, жёлтые и оранжевые цвета считаются тёплыми, а белые и голубые – холодными, в физике всё наоборот: чем холоднее объект, тем краснее его свет. Именно поэтому самые маленькие звёзды Вселенной называют красными карликами из-за их небольшой массы (8-40% массы Солнца) и холодного излучения. Более массивные звёзды образуют классы оранжевых и жёлтых карликов (спектральные классы К или G). Их масса составляет от 0,4 до 1,2 солнечных. Само Солнце является жёлтым карликом.

Сравнение размеров меньших космических объектов. Слева направо: Солнце, красный карлик, коричневый карлик, гигантские планеты (на примере Юпитера)

Жёлто-белые звёзды спектрального класса F имеют массу в пределах 1,1-1,4 массы Солнца; звёзды спектрального класса A (белые) весят в 1,5-3 раза больше Солнца. Бело-голубые звёзды класса B могут весить как 10-15 Солнц, а голубые гиганты и сверхгиганты (класс О) и вовсе поражают воображение.К примеру, самая крупная известная современной науке звезда R136a1, расположенная в соседней галактике Большое Магелланово Облако, весит примерно в 315 (!) раз больше Солнца.

Примерное сравнение «типичных» размеров звёзд главной последовательности основных спектральных классов: как мы говорили, чем больше, тем голубее. Солнце, напомним, относится к классу G

Чем больше звезда, тем ярче она светит, но и тем быстрее она «сожжёт» всё своё топливо. У Солнца этот процесс, вероятно, займёт около 8 миллиардов лет. Самые крупные голубые гиганты сожгут свой водород уже за 10-20 миллионов лет. А вот крошечные холодные красные карлики, напротив, являются звёздными долгожителями: астрофизики отводят им сроки жизни в десятки и сотни миллиардов лет.

Что же происходит со звездой после того, как её водород «выгорит»? Опять же, всё зависит от размера.

С красным карликом, вероятно, не произойдёт больше ничего интересного. Когда «горение водорода» прекратится, он лишится источника энергии. Равновесие гравитации и излучения будет нарушено в пользу гравитации. Из «воздушного шарика» «выпустят воздух», и он съёжится, уменьшившись в размерах. В процессе звезда, правда, существенно нагреется (благодаря той же самой энергии гравитационного коллапса, которая нагревала её на ранних этапах эволюции), и её свет станет даже более горячим (менее красным, более голубым) чем у Солнца: образуется так называемый белый карлик. Вещество белого карлика до предела сжато его гравитацией, так что, имея массу, сравнимой с массой Солнца, такая «пост-звезда» может быть в сотни раз меньше его и обладать плотностью, которая в миллионы или даже миллиарды раз превосходит плотность воды. Плотная и горячая капля белого карлика затем будет миллионы и миллиарды лет кружить по Вселенной, постепенно остывая за счёт излучения, пока не погаснет совсем, превратившись в чёрный карлик – огарок звезды.

Судьба более крупных звёзд типа Солнца будет, вероятно, более интересной. После исчерпания запасов водорода они также начнут сжиматься и нагреваться, увеличивая температуру своего света (к примеру, жёлто-оранжевое Солнце станет, скорее всего, небольшой желто-белой звездой). Но так как их масса больше, чем у красных карликов, то и выделяющаяся в процессе сжатия энергия будет более значительной. В результате температура в ядрах таких звёзд повысится до сотен миллионов градусов, и в реакцию термоядерного синтеза сможет вступать уже гелий, образовавшийся из водорода на предыдущем этапе жизненного цикла.

Объединяясь друг с другом два ядра атома гелия будут образовывать ядро бериллия, которое затем будет присоединять ещё одно ядро гелия, превращаясь в углерод.

После того, как в ядре звезды начнётся новая реакция, излучение возобновится, и за счёт его давления звезда стремительно увеличится в размерах: к примеру, когда это случится с Солнцем, его размеры вырастут примерно в 200 раз, и его внешняя граница почти достигнет орбиты Земли.

Однако в ходе одного акта синтеза углерода из гелия выделяется куда меньше энергии, чем при «горении» водорода. Поэтому поверхность звезды станет куда более холодной, а свет её «покраснеет». Так из жёлто-оранжевого карлика Солнце станет красным гигантом.

Важный момент: получается так, что звёзды-гиганты бывают принципиально двух различных типов. Это могут быть молодые водородные звёзды, которые велики от рождения, а могут быть звёзды, которые уже перешли на более поздние виды топлива. То, что эти принципиально разные объекты имеют похожие название, порождает путаницу, но выпутаться несложно. Любая молодая большая звезда должна быть горячей, так что если вы видите гигант спектрального класса «краснее» A (белые звёзды), то это, скорее всего старая звезда, разбухшая «не от хорошей жизни». Сверхгиганты и гипергиганты могут быть молодыми лишь в случае, если являются голубыми звёздами самого горячего класса О.

Но вернёмся к жёлтым звёздам. Считается, что гелиевая «вторая молодость» Солнца продлится недолго: уже примерно через 100 миллионов лет запасы этого топлива также закончатся, и реакция термоядерного горения в Солнце прекратится. Под действием собственной гравитации Солнце снова начнёт сжиматься и нагреваться. Однако масса Солнца недостаточна для того, чтобы нагреть его недра до примерно миллиарда градусов, когда в термоядерную реакцию сможет вступать углерод, из которого к тому моменту будет состоять ядро звезды. Сжавшись до предела, Солнце станет углеродным белым карликом, и на этом его содержательная история закончится.

Более крупные звёзды (с массой более 2-2,5 солнечных), впрочем, переживут ещё один, а возможно, и несколько подобных циклов: в результате слияния атомов углерода будут образовываться кислород, тот, в свою очередь, при соответствующей температуре может «загореться», образуя кремний. Кремний, в свою очередь, может участвовать в реакциях синтеза с образованием железа и никеля. На железе цепочка обрывается: при слиянии атомов железа энергия уже не выделяется, а поглощается. Истратив все возможные виды топлива, звезда придёт к неизбежному финалу – образованию белого карлика и дальнейшему постепенному остыванию.

В процессе этих эволюций звезда будет неоднократно менять цвет и размер: после исчерпания запасов топлива в очередном цикле она будет некоторое время уменьшаться и нагреваться, «голубея», а с началом горения следующего вида топлива – расти в размерах и «краснеть». К примеру, звезда Денеб, сегодня являющаяся бело-голубым сверхгигантом, в «водородной» стадии своего жизненного цикла могла быть голубой звездой меньшего размера.

Солнце, Денеб, звезда Пистолет, считающаяся молодым гигантом и старый красный (наинизшего спектрального класса К) сверхгигант Антарес

Ещё более крупным звёздам (от 8 масс Солнца), в конце жизни, видимо, уготована более интересная судьба, чем «скучное» превращение в белый карлик.

Вещество белых карликов находится в достаточно специфическом состоянии: оно сжато достаточно плотно для того, чтобы начали проявляться его квантовые свойства. Как известно, звёздное вещество состоит из плазмы – своеобразного «супа» из положительно заряженных атомных ядер и отрицательно заряженных электронов. Ввиду квантовых свойств электрона (кому интересно, речь идёт о так называемом запрете Паули), существует некая максимально возможная концентрация этих электронов в пространстве. Если она достигнута, сжать вещество сильнее не получится: электроны достигли своей предельно плотной упаковки. Такое состояние называется вырожденным. Именно это мешает коричневым карликам под действием гравитации сжаться до запуска «горения водорода», а жёлтым – до горения углерода.

И всё-таки добиться ещё более плотной «упаковки» вещества можно. Для этого нужно просто… куда-то убрать электроны. Куда? Ответ на этот вопрос даёт так называемый процесс бета-захвата электрона атомным ядром с последующим превращением одного из его протонов в нейтрон (этот процесс ещё называют нейтронизацией). Правда, для этого процесса коллапсирующая под действием гравитации звезда должна разогреться до чудовищных температур в сотни миллиардов (10 в 11 степени) градусов. Для этого эта звезда, вероятно, должна иметь массу, в 15-20 масс превосходящую массу Солнца.

Но если это случится, то в ядре начнёт массово происходить нейтронизация. Электроны почти полностью исчезнут, вызванное их существованием ограничение на предельное сжатие снимется. Ядро звезды резко уменьшится в размерах: масса, сравнимая или даже превосходящая массу Солнца, окажется сжата в сферу с радиусом в десяток километров. При этом вещество звезды будет почти лишено протонов (из-за нейтронизации) и будет состоять почти исключительно из нейтронов. Образуется нейтронная звезда. В процессе этого выделится значительная энергия, что мы наблюдаем как взрыв сверхновой (точнее, это один из механизмов такого явления, как сверхновая; о физике этого процесса мы поговорим в следующий раз).

Наконец, у звёзд массой в 30 масс Солнца и более финал жизни будет ещё более впечатляющим. Энергия их гравитационного коллапса, похоже, оказывается достаточно велика, чтобы сжать нейтронное вещество ещё сильнее. Как именно это происходит и в каком состоянии оказывается в результате вещество, мы пока достоверно не знаем, но в результате, по всей видимости, образуется чёрная дыра: объект столь плотный, что его гравитационное поле способно удерживать даже свет.

Таким образом, всё многообразие «звёздного зоопарка» укладывается в довольно простую схему эволюции в зависимости от массы протозвезды, с которой всё началось:

· при массе ниже 8% солнечной: звезда типа Т Тельца – коричневый карлик – чёрный карлик.

· при массе 8% — 50% солнечной: звезда типа Т Тельца – красный карлик – гелиевый белый карлик (гипотетический) – чёрный карлик.

· при массе 0,5-1,5 массы Солнца: звезда типа Т Тельца – желтый карлик – красный «поздний» гигант – углеродный белый карлик – чёрный карлик.

· при массе 1,5-15 масс Солнца: звезда типа Т Тельца – жёлто-белая или белая звезда – несколько фаз в виде «позднего» гиганта – кислородный или кремниевый белый карлик – чёрный карлик.

· при массе 15-20 масс Солнца: звезда типа Т Тельца – голубой или бело-голубой гигант – несколько фаз в виде «позднего» гиганта — нейтронная звезда.

· При массе выше 20-30 масс Солнца: звезда типа Т Тельца – голубой сверхгигант – несколько фаз в виде «позднего» гиганта — чёрная дыра.

Также все известные нам звёзды можно рассортировать по их возрасту:

· протозвёзды и «недозвёзды»: звёзды типа Т Тельца (от красных до жёлто-белых, классы K, M, G, F) и коричневые карлики;

· звёзды главной последовательности: оранжевые и жёлтые карлики, желто-белые и белые звёзды, бело-голубые гиганты, голубые сверхгиганты и гипергиганты;

· старые звезды в «постводородной» стадии: красные желтые, бело-желтые, и белые гиганты и сверхгиганты, белоголубые сверхгиганты и гипергиганты;

· «огарки» звёзд: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры.

В эту стройную схему не укладываются объекты, рождающиеся в системах двойных звёзд и ряд других частных случаев, а также ряд гипотетических объектов, существование которых до сих пор не подтверждено экспериментально.

О некоторых из них мы поговорим в наших следующих публикациях.

Следует подчеркнуть, что многие звёзды, особенно на поздних стадиях своего развития или в конце жизни сбрасывают свои внешние оболочки в процессах различной степени драматичности. Из этих оболочек впоследствии образуется новое межзвёздное облако, которое, в свою очередь, может дать жизнь новым звёздам. Процесс продолжается циклично, и будет продолжаться, по всей видимости, до тех пор, пока все более лёгкие элементы во Вселенной не будут переработаны в элементы группы железа, после чего звёздная эпоха в истории Вселенной завершится.

Голубых гигантских звезд — 9 интересных фактов

Звезды являются одними из наиболее широко известных астрономических объектов и очень распространены в космосе. Только в Млечном Пути есть миллиарды звезд, и их изобилие означает, что на самом деле существует множество различных типов звезд, и каждый тип имеет свои уникальные особенности.

Например, наше Солнце — желтый карлик, а это значит, что оно очень маленькое и яркое. Они очень распространены, и только в нашей галактике их много.

Но желтые карлики — это всего лишь один класс в целом ряде типов звезд, и на самом деле звезды бывают самых разных размеров и цветов. Здесь мы рассмотрим определенный класс, называемый голубыми гигантами.

Если вы хотите узнать больше о звездах, то это место для вас. Мы собираемся рассказать девять интересных фактов о голубых гигантах и о том, что делает их такими особенными по сравнению с остальными звездными собратьями.

Итак, приступим!

Содержание

Факт номер один: голубые гиганты бывают и большими, и маленькими
Факт номер два: голубые гиганты очень горячи : Голубые гиганты не имеют собственных планет
Факт номер шесть: Некоторые голубые гиганты нестабильны
Факт номер семь: Некоторые голубые гиганты могут превращаться в черные дыры
Факт номер восемь: Существуют разные типы голубых гигантов
Факт номер девять: мы все еще изучаем информацию о голубых гигантах
Заключение

Факт номер один: голубые гиганты одновременно и большие, и маленькие

По сравнению со многими вещами в космосе, мы, люди, небольшой. Даже наша планета Земля легко уступает по размерам другим планетам в нашей Солнечной системе, таким как Юпитер и Сатурн, и даже они уступают по размерам Солнцу.

Однако само Солнце на самом деле классифицируется как карликовая звезда, поэтому это означает, что хотя оно огромно по сравнению с нами, на самом деле оно очень маленькое по сравнению с размерами других звезд, таких как голубые гиганты.

Голубые гиганты резко различаются по массе и размеру, но в среднем они примерно в 5-10 раз больше нашего Солнца. Существует даже подгруппа голубых гигантов, известная как голубой сверхгигант, которая является самой крупной формой голубых гигантов.

Опять же, они различаются по размеру, но наиболее известным примером голубого сверхгиганта является Ригель, звезда в созвездии Ориона, масса которой оценивается в 20-25 раз больше массы Солнца.

Это означает, что для нас голубые гиганты — это огромные звезды, но всегда найдется рыба покрупнее.

В общей шкале размеров звезд голубые гиганты находятся где-то посередине. Хотя голубые гиганты крупнее Солнца, они все же меньше других типов звезд, включая красные сверхгиганты и гипергиганты. Это означает, что на самом деле голубые гиганты в среднем вовсе не такие гиганты!

Факт номер два: голубые гиганты горячие

Этот факт может показаться очевидным, но правда в том, что даже по сравнению с другими звездами голубые гиганты очень горячие.

Поверхность Солнца имеет температуру почти 10 000 градусов по Фаренгейту (это 5 500 градусов по Цельсию) или 5 800 градусов по Кельвину. Это примерно в 172 раза горячее, чем поверхность Земли, которая, хотя и кажется очень горячей, ничто по сравнению с голубыми гигантами.

Средняя температура поверхности голубого гиганта достигает 20 000 кельвинов — это почти в четыре раза больше, чем у Солнца! При переводе в градусы Фаренгейта это означает, что голубые гиганты могут гореть при температуре 35 500 градусов (это почти 20 000 градусов по Цельсию)!

А эти голубые сверхгиганты? Они горят еще сильнее. Было измерено, что звезда Ригель в созвездии Ориона достигает температуры до 50 000 кельвинов, что составляет почти 90 000 градусов по Фаренгейту или 50 000 градусов по Цельсию.

Итак, хотя голубые гиганты, возможно, и не самый большой тип звезд, они определенно одни из самых горячих!

Факт номер три: Голубые гиганты ярки

Звезды — одни из самых ярких объектов в космосе, поэтому мы можем видеть их с Земли за миллионы километров. Самому Солнцу на самом деле 93 миллиона миль, и тем не менее, это ближайшая к нам звезда на Земле и, безусловно, самая большая звезда на нашем небе.

Итак, те звезды, которые выглядят как крошечные точки на нашем ночном небе, должны быть очень яркими — и они таковы!

Многие из ярчайших звезд являются голубыми гигантами, включая самую яркую из зарегистрированных нами звезд. Эта звезда — голубой сверхгигант R136a1, который, по оценкам, светит в девять миллионов раз ярче Солнца!

Причина, по которой голубые гиганты такие светящиеся и яркие, заключается в том, что они излучают так много энергии. Ранее мы упоминали, что голубые гиганты — одни из самых горячих звезд в космосе, а это значит, что они сжигают много топлива за короткий промежуток времени, чтобы излучать такие высокие температуры.

Другой результат этого означает, что они также производят больше энергии, чем другие звезды. Например, считается, что R136a1 всего за четыре секунды генерирует больше энергии, чем Солнце за целый год!

Итак, голубые гиганты не только невероятно горячие, но и очень яркие, что позволяет их видеть за тысячи световых лет!

Факт номер четыре: голубые гиганты недолговечны

Существует простая поговорка, применимая к звездам и их жизни: чем ярче звезда, тем быстрее она умирает.

Это потому, что все звезды имеют ограниченное количество топлива. Это топливо производится путем превращения водорода в гелий, и именно этот процесс они используют, чтобы сиять так ярко и излучать такое большое количество энергии.

Однако, поскольку количество водорода, которым обладает каждая звезда, ограничено, они в конечном итоге используют его весь и умирают, а голубые гиганты являются одними из самых недолговечных звезд.

Голубые гиганты — очень яркие звезды, но это потому, что они синтезируют больше водорода в секунду, чем другие звезды, такие как наше Солнце. Это означает, что они в конечном итоге израсходуют свой водород раньше, чем другие звезды, и вымрут.

Также существует эмпирическое правило: чем крупнее звезда, тем короче ее жизнь. Крошечный красный карлик может прожить триллионы лет, наше Солнце — миллиарды, а голубые гиганты живут всего около 10 миллионов лет.

10 миллионов лет могут быть очень долгим сроком для нас, людей, но в более широком контексте Вселенной голубые гиганты очень недолговечны по сравнению с их меньшими собратьями.

Факт номер пять: у голубых гигантов нет собственных планет

Звезды массивны, поэтому вокруг большинства из них вращается несколько планет. Например, у нашего Солнца есть много планет, которые составляют нашу солнечную систему.

Однако из всех звезд, у которых есть планеты, вращающиеся вокруг них, ни одна не является голубым гигантом.

Это очень необычно для звезд, но этому может быть очень простая причина. Планеты, формирующиеся вокруг звезд, формируются за миллиарды лет, и, как мы обсуждали выше, голубые гиганты просто не живут так долго. Они живут яркой, но короткой жизнью — и даже близко не настолько долго, чтобы сформировать хоть одну из своих планет.

Некоторые астрономы также считают, что причина, по которой у голубых гигантов нет планет, заключается в том, что они также излучают очень сильные солнечные крылья. Солнечные ветры — это постоянный поток частиц, испускаемых звездами, и поскольку голубые гиганты излучают так много энергии, их солнечные ветры сильнее, чем у других звезд.

Это может затруднить формирование планет вокруг голубого гиганта.

Факт номер шесть: некоторые голубые гиганты нестабильны

Голубые сверхгиганты — очень интересный тип голубых гигантов, потому что они не только массивны и ярки, но и очень нестабильны.

Это потому, что голубые сверхгиганты живут очень близко к так называемому пределу Эддингтона. Предел Эддингтона используется для описания баланса, который поддерживает форму звезд.

Все звезды сохраняют свою форму, испуская равное количество радиации (в данном случае энергии) и силы тяжести, которая притягивает их обратно внутрь. Этот баланс жизненно важен для поддержания жизни и формы звезды, и если бы одна из них стала более могущественной, чем другая, тогда звезда уничтожила бы себя и умерла.

Голубые сверхгиганты — один из многих типов звезд, живущих в опасной близости от этого предела. У них высокая скорость потери массы и очень высокая светимость, что делает их нестабильными, потому что из-за этого предел Эддингтона постоянно расширяется и проверяется.

Каждая проходящая секунда приближает их к концу, поскольку каждая сила сражается друг с другом, одна толкает, а другая тянет, и только одна из этих сил должна быть немного сильнее другой всего на секунду, чтобы все это произошло. конец этому голубому гиганту.

Это делает их чрезвычайно опасными и может также сыграть роль в том, почему их продолжительность жизни так коротка — они нестабильны и в любой момент находятся всего в доли секунды от уничтожения.

Факт седьмой: некоторые голубые гиганты могут превращаться в черные дыры

Все звезды умирают, но некоторые из них умирают более драматично, чем другие, и голубые гиганты являются частью этой группы.

Некоторые звезды умирают тихо и просто сжимаются в холодные ядра, но из-за своей огромной массы и мощности голубые гиганты не умирают тихо. Предполагается, что когда они синтезируют весь свой водород и их выход энергии ниже, чем сила гравитации, втягивающая его внутрь, голубые гиганты рушатся на себя и умирают в огромном взрыве, известном как сверхновая.

Эти взрывы являются одними из самых смертоносных, известных нам на Земле — общая энергия, выделяемая за эту долю секунды, в среднем равна количеству, которое Солнце излучает за всю свою жизнь! И это еще не все — голубые сверхгиганты (которые опять же намного тяжелее обычных голубых гигантов) могут даже превращаться в черные дыры!

Черные дыры являются самыми плотными объектами в известной нам Вселенной, поскольку их гравитационное притяжение настолько велико, что даже свет не может покинуть их. Вот почему в телескопы черные дыры кажутся… ну, черными дырами.

Свет, прошедший рядом с ними, не может отразиться обратно в наши глаза, поэтому они кажутся дырами из ничего. На самом деле черные дыры — это остатки мертвых звезд, и некоторые из них могут быть мертвыми голубыми сверхгигантами.

Однако единственная проблема в том, что мы еще не видели, как это происходит. Ответ на то, как умирает голубой гигант, основан на теориях, потому что астрономам еще предстоит увидеть, как умирает ни один гигант. Это связано с тем, что звезды могут жить от миллионов до триллионов лет, поэтому может пройти много времени, прежде чем любой из наблюдаемых нами голубых гигантов будет готов стать сверхновой.

Итак, у астрономов нет другого выбора, кроме как наблюдать, как умирают другие звезды, и проводить сравнения, пока они, наконец, не смогут наблюдать смерть голубого гиганта, чтобы либо подтвердить, либо доказать ошибочность своих теорий.

Факт номер восемь: существуют разные типы голубых гигантов

Сами по себе голубые гиганты не являются настоящим классом звезд. На самом деле термин «голубой гигант» — это просто название, которое часто дается очень большим, очень ярким и очень горячим звездам, которые мы наблюдали с Земли.

На самом деле существует семь официальных типов звезд, каждой из которых присвоена отдельная буква алфавита. Самые горячие, большие и яркие звезды относятся к типу O, и эти звезды также являются самыми редкими. Многие голубые сверхгиганты попадают в эту категорию, но не все голубые гиганты.

Некоторые голубые гиганты попадают в более распространенную группу звезд, называемую Типом B. Эти звезды менее массивны и не горят так ярко, что также увеличивает продолжительность их жизни по сравнению со звездами Типа O. Звезда Ригаль, несмотря на свой огромный размер и светимость, на самом деле относится к типу B, в то время как другие голубые сверхгиганты, такие как звезда Альнитак, относятся к типу O.

Это означает, что на самом деле существуют разные типы голубых гигантов, и они попадают в разные категории.

Факт номер девять: мы все еще изучаем голубых гигантов

Космос бесконечен, поэтому каждый день дает астрономам новый шанс открыть что-то новое. Это означает, что мы все еще постоянно узнаем больше о вещах, окружающих нас во Вселенной, поэтому всегда есть потенциал для открытия чего-то нового и захватывающего о голубых гигантах.

Может быть, однажды мы проснемся и увидим новый тип голубого гиганта или тот, вокруг которого действительно вращаются планеты — кто знает? Нам еще так много предстоит узнать и исследовать о голубых гигантах, что каждый день приближает нас к новому открытию!

Заключение

Это были девять интересных фактов о самых ярких и массивных звездах нашей Вселенной – голубых гигантах!

Хотя некоторые из них отличаются друг от друга по массе и светимости, все согласны с тем, что все голубые гиганты являются большими звездами, чрезвычайно горячими и яркими. Они постоянно исследуются астрономами из разных стран по всему миру, поэтому каждый день приближает нас к пониманию этих особых звезд и разгадыванию их тайн.

Нет никаких сомнений в том, что это одни из самых красивых объектов в нашей вселенной, и теперь вы можете наблюдать за ними с уверенностью, зная о них сами.

Что такое голубая гигантская звезда? (Объяснение!)

на

*Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем получить комиссию, если вы приобретете товар по одной из наших ссылок*

Голубая гигантская звезда — это звездное тело, которое находится в процессе использования последних оставшихся запасов водорода. Благодаря своей огромной массе голубой гигант генерирует значительно больше энергии, чем другие звезды — например, R136a1 генерирует больше энергии за четыре секунды, чем наше Солнце за целый год.

Продолжайте читать, чтобы узнать, к какому типу звезд относятся голубые гиганты, как звезды становятся голубыми гигантами и сколько звезд разбросано по нашей Вселенной. Кроме того, узнайте, в чем разница между синими и красными гигантами и почему один живет намного дольше другого.

Какой тип звезды является голубым гигантом?

Содержание

Голубые гиганты — одни из самых горячих звезд во Вселенной. Его экстремальные температуры обусловлены его гигантской массой, а звезды не становятся намного массивнее голубого гиганта. Астрономы классифицируют голубой гигант как звезду типа O или типа B.

Хотя многие голубые гиганты попадают в категорию Типа O, это не относится ко всем этим звездным телам. На самом деле термин «Голубой карлик» относится к нескольким крупным горячим звездам, а не к отдельному классу.

Температура поверхности голубого гиганта составляет не менее 20 000 Кельвинов — экстремальная температура, если сравнивать ее с температурой поверхности нашего Солнца в 6 000 К.

Звезда типа O — это голубовато-белая звезда с температурой поверхности от 30 000 до 50 000 К. Этот тип звезд имеет сильную линию поглощения, состоящую из ионизированного гелия.

Звезда типа B голубая и очень яркая, с температурой поверхности от 10 000 до 30 000K. Это звезда главной последовательности, масса которой составляет от 2 до 16 масс Солнца.

Голубой гигант может излучать в 10 000 раз больше энергии, чем наше Солнце, и достигать абсолютной величины -5 или -6.

Как звезды становятся голубыми гигантами?

Все звезды имеют ограниченный запас топлива. Они образуются, когда водород превращается в гелий, что позволяет им ярко сиять и излучать большое количество энергии, такой как тепло и свет.

Со временем запасы водорода начинают истощаться. Когда запас топлива заканчивается, звезда использует последнюю оставшуюся энергию, чтобы гореть сильно и ярко. Причина, по которой они такие невероятно яркие, заключается в том, что они выделяют больше водорода в секунду, чем другие звезды (например, наше Солнце).

Но этот процесс означает, что звезда становится нестабильной массой, которая постоянно раздвигает границы предела Эддингтона. Предпосылка проста: если радиационное давление превысит силу гравитации, то внешнее вещество начнет падать, а не втягиваться в звездную массу.

Благодаря высокой скорости, с которой эти звезды теряют свою массу, и чрезвычайной светимости, голубые гиганты живут на грани, всего в доли секунды от полного уничтожения. И именно эта неустойчивая природа отнимает годы жизни у голубого гиганта.

Как долго живут голубые гигантские звезды?

Как правило, чем ярче звезда, тем быстрее она умирает, поэтому неудивительно, что голубой гигант является недолговечным существом в контексте Вселенной.

Наше Солнце просуществует несколько миллиардов лет, а продолжительность жизни красного карлика может исчисляться триллионами. Но для голубого гиганта более быстрый расход энергии означает, что он проживет всего около 10 миллионов лет.

Это может показаться нам долгим, потому что мы люди и не более чем мимолетное дыхание в грандиозной вселенной. Но если вы сравните продолжительность жизни голубого гиганта с другими звездными телами, вы увидите, что 10 миллионов лет на самом деле не так уж и много для звезды.

Сколько существует синих гигантов?

Только в нашей галактике около 200 миллиардов звезд и более 200 миллиардов триллионов во всей Вселенной. Но голубые гиганты — довольно редкое явление.

Это связано с тем, что для того, чтобы стать голубым гигантом, требуется относительно значительное количество энергии, а большинству звезд просто не хватает мощности. Не только это, но и их яркое горение означает, что они имеют значительно более короткую продолжительность жизни.

Наблюдения, которые мы проводим в нашей собственной галактике, вероятно, будут распространяться и на другие наблюдаемые нами галактики, а голубые гиганты будут составлять лишь небольшую часть от общего числа звезд во Вселенной.

Чем отличаются голубые гиганты от красных гигантов?

И голубые гиганты, и красные гиганты — это огромные яркие звезды, которые образуются из галактической пыли водорода и гелия.

Основное различие между этими двумя звездными телами заключается в их возрасте. Когда у звезды заканчивается водород, она прибегает к сжиганию запасов гелия — это красный гигант. Непосредственно перед тем, как это произойдет, звезда начинает сжигать оставшиеся запасы водорода, становясь при этом ярче и горячее — это непостоянное состояние, известное как голубой гигант.

Причина разной окраски этих двух типов звезд заключается в том, что голубой гигант горит намного горячее из-за оставшегося запаса водорода. Напротив, красный гигант перешел к горящему гелию — более тяжелому газу, который заставляет звезду расширяться.

По сути, голубой гигант и красный гигант представляют разные этапы жизни звезды, и как только у голубого гиганта заканчивается водород, он в конечном итоге превращается в красного гиганта.

Резюме

Голубой гигант представляет собой стадию жизни звезды, когда она сжигает оставшийся запас водорода с возрастающей скоростью. Немногие звезды совершают этот переход из-за того, что для этого требуется огромная масса и энергия, но те, кто совершит эту фазу, проживут относительно недолго, прежде чем превратятся в красного гиганта.