Какая звезда самая большая во вселенной: Какая самая большая из известных звезд в наблюдаемой Вселенной?

Какая самая большая из известных звезд в наблюдаемой Вселенной?

Астрономия

26.09.2022

1 271 2 минут чтения

По сравнению с другими звездами наше Солнце имеет довольно средний размер. Мы не можем жаловаться на это. Без этого нас бы здесь не было. Но какова самая большая из известных звезд во Вселенной?

Самая большая звезда не является самой массивной. Самые тяжелые звезды часто тривиальны с точки зрения занимаемого ими объема, а самые крупные звезды часто являются просто «легковесами». По мере старения эти объекты расширяются и теряют массу.

Самые массивные и самые большие

Если говорить только о массе, то рекордсменом является R136a1. Вы найдете эту звезду на расстоянии около 160 000 световых лет от Земли в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути. В диаметре эта очень молодая и светящаяся звезда в тридцать-сорок раз больше Солнца, но она более чем в 315 раз массивнее.

Если говорить об объеме, то самая большая из известных звезд, вероятно, UY Щита, расположенная на расстоянии около 9 500 световых лет. Диаметр этого красного гипергиганта примерно в 1700 раз больше диаметра Солнца и составляет около 192 солнечных радиусов.

Такая погрешность обусловлена двумя основными факторами. Чтобы определить диаметр такого объекта, астрономам необходимо знать, сколько света он производит. Чем дальше от нас находится звезда, тем менее яркой она кажется нам. Добавьте к этому тот факт, что красные гипергиганты часто являются «переменными», что означает, что их яркость очень изменчива с течением времени. Они регулярно светлеют и тускнеют.

Другие звезды находятся близко позади UY Щита, начиная с WOH G64 и VY Большого Пса, диаметр которых примерно в 1 500 раз больше диаметра Солнца. Однако, учитывая степень неопределенности, они оба могут оказаться больше, чем UY Щита. Помещенные в центр нашей системы, эти звезды окутывали бы все внутренние планеты, а также Юпитер.

Сравнение UY Щита с Солнцем.

Самая маленькая из известных звезд

На другой стороне спектра также есть «крошечные» звезды. На данный момент звание самой маленькой известной звезды по-прежнему принадлежит EBLM J0555-57Ab. Объект, радиус которого сопоставим с радиусом Сатурна, приближается к теоретическому пределу наименьших возможных звезд с массой около 0,084 солнечных масс. Другими словами, эта звезда способна поддерживать ядерный синтез в своем ядре, что позволяет ей «светиться», но только чуть-чуть. Если она будет меньше, то будет считаться коричневым карликом.

Конечно, мы не знаем всех звезд во Вселенной. На самом деле, мы даже не можем измерить размер звезд на другой стороне Млечного Пути из-за пыли. Поэтому вполне вероятно, что в космосе скрываются еще более крупные гиганты.

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Back to top button

Самая большая звезда во Вселенной

С виду неприметная UY Щита

Современная астрофизика в плане звёзд будто заново переживает младенческий период. Наблюдения звёзд дают больше вопросов, чем ответом. Поэтому спрашивая о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной, нужно быть сразу готовым к ответным вопросам. Спрашиваете ли вы о самой большой из известных науке звёзд, или о том, какими лимитами ограничивает звезду наука? Как это обычно бывает, в обоих случаях вы не получите однозначного ответа. Самый вероятный кандидат на крупнейшую звезду вполне равноправно делит пальму первенства со своими «соседями». Насчёт того, насколько он может быть меньше настоящей «царь звезды» также остаётся открытым.

Содержание:

  • 1 Крупнейшая из известных?
  • 2 Материалы по теме
  • 3 Масса и светимость UY Щита
  • 4 Физические параметры UY Щита
  • 5 Великаны среди звёзд
  • 6 В поисках лидера
  • 7 Крупнейшая во Вселенной
  • 8 Гипергиганты
  • 9 Теоретический тупик

Крупнейшая из известных?

Сравнение размеров Солнца и звезды UY Щита. Солнце — почти невидимый пиксель слева от UY Щита.

Сверхгигант UY Щита с некоторой оговоркой можно назвать самой крупной звездой из наблюдаемых в наши дни. Почему «с оговоркой» будет сказано ниже. UY Щита удалён от нас на 9500 световых лет и наблюдается как тусклая переменная звёздочка, различимая в небольшой телескоп. По оценкам астрономов, её радиус превышает 1700 радиусов Солнца, а в период пульсации этот размер может увеличиться до целых 2000.

Получается, помести такую звезду на место Солнца, нынешние орбиты планеты земной группы оказались бы в недрах сверхгиганта, а границы её фотосферы временами упирались бы в орбиту Сатурна. Если представить нашу Землю как гречневую крупицу, а Солнце – арбуз, то диаметр UY Щита будет сопоставим с высотой Останкинской телебашни.

Материалы по теме

Чтобы облететь такую звезду со скоростью света понадобится целых 7-8 часов. Вспомним, что свет, испущенный Солнцем, доходит до нашей планеты всего за 8 минут. Если лететь с той же скоростью, с какой МКС за полтора часа совершает один оборот вокруг Земли, то полёт вокруг UY Щита продлится около 36 лет. Теперь представим эти масштабы, учитывая, что МКС летит в 20 быстрее пули и в десятки раз – пассажирских авиалайнеров.

Масса и светимость UY Щита

Стоит заметить, что столь чудовищный размер UY Щита совершенно несопоставим с другими её параметрами. Эта звезда «всего лишь» в 7-10 раз массивнее Солнца. Получается, средняя плотность этого сверхгиганта почти в миллион раз ниже плотности, окружающего нас, воздуха! Для сравнения, плотность Солнца в полтора раза превышает плотность воды, а крупица материи нейтронной звезды и вовсе «весит» миллионы тон. Грубо говоря, усреднённая материя такой звезды по плотности подобна слою атмосферы, расположенного на высоте около ста километров над уровнем моря. Этот слой, также называемый, линией Кармана, являет собой условную границу между земной атмосферой и космосом. Получается, плотность UY Щита лишь немногим не дотягивает до космического вакуума!

Сравнение звезд

Также UY Щита не является самой яркой. Обладая собственной светимостью 340 000 солнечных, он в десятки раз тусклее самых ярких звёзд. Хорошим примером является звезда R136, которая, являясь самой массивной из известных ныне звёзд (265 солнечных масс), ярче Солнца почти в девять миллионов раз. При этом звезда всего лишь в 36 раз больше Солнца. Получается, R136 в 25 раз ярче и примерно во столько же раз массивнее UY Щита, при том, что она в 50 раз меньше исполина.

Физические параметры UY Щита

В целом UY Щита является пульсирующим переменным красным сверхгигантом спектрального класса M4Ia. То есть, на диаграмме спектр-светимости Герцшпрунга-Рассела UY Щита расположена на верхнем правом углу.

UY Щита в сравнении

На данный момент звезда подбирается к конечным этапам своей эволюции. Как и все сверхгиганты, она приступила к активному сжиганию гелия и некоторых других более тяжелых элементов. Согласно современным моделям, через считанные миллионы лет UY Щита будет последовательно превращаться в жёлтого сверхгиганта, затем – в яркую голубую переменную или звезду Вольфа-Райе. Финальным этапам её эволюции будет сверхновый взрыв, в ходе которого звезда сбросит свою оболочку, вероятнее всего оставив после себя нейтронную звезду.

Уже сейчас UY Щита проявляет свою активность в виде полурегулярной переменности с приблизительным периодом пульсации 740 дней. Учитывая то, что звезда может менять свой радиус с 1700 до 2000 радиусов Солнца, скорость её расширения и сжатия сопоставима со скоростью космических кораблей!  Потеря её массы составляет внушительную скорость 58 миллионных солнечных масс в год (или 19 земных масс в год). Это почти полторы земные массы в месяц. Так, будучи миллионы лет назад на главной последовательности, UY Щита могла иметь массу от 25 до 40 солнечных.

Великаны среди звёзд

Сравнительные размеры планет и звезд

Возвращаясь к оговорке, сказанной выше, отметим, что первенство UY Щита как самой большой из известных звёзд нельзя назвать однозначным. Дело в том, что астрономы до сих  пор не могут с достаточной степенью точности определить расстояние до большинства звёзд, а значит и оценить их размеры. Кроме того, крупные звёзды, как правило, очень нестабильны (вспомним пульсацию UY Щита). Точно также они имеют довольно размытую структуру. Они могут обладать довольно протяженной атмосферой, непрозрачными газопылевыми оболочками, дисками или крупной звездой-компаньоном (пример – VV Цефея, см. ниже). Невозможно точно сказать, где проходит граница таких звёзд. В конце концов, устоявшееся понятие о границе звёзд как радиусе их фотосферы и без того крайне условно.

Поэтому в это число можно включить около десятка звёзд, к которым относится NML Лебедя, VV Цефея А, VY Большого Пса, WOH G64 и некоторые другие. Все эти звёзды расположены в окрестностях нашей галактики (считая его спутники) и во многом схожи друг с другом. Все они являются красными сверхгигантами или гипергигантами (о разнице сверх- и гипер см. ниже). Каждый из них через считанные миллионы, а то и тысячи лет превратится в сверхновую. Также они схожи в своих размерах, лежащих в пределах 1400-2000 солнечных.

VV Цефея A по сравнению с орбитой Юпитера

Каждая из этих звёзд обладает своей особенностью. Так у UY Щита этой особенностью является, оговорённая ранее, переменность. WOH G64 обладает тороидальной газопылевой оболочкой. Крайне интересной является двойная затменно-переменная звезда VV Цефея.  Она представляет собой тесную систему двух звёзд, состоящих из красного гипергиганта VV Цефея A и голубой звезды главной последовательности VV Цефея B. Центы этих звёзд расположены друг от друга в каких-то 17-34 астрономических единиц. Учитывая то, что радиус VV Цефея B может достигать 9 а.е. (1900 солнечных радиусов), друг от друга звёзды расположены на «расстоянии вытянутой руки». Их тандем настолько тесен, что целые куски гипергиганта с огромными скоростями перетекают на «малютку-соседа», который меньше его почти в 200 раз.

В поисках лидера

В таких условиях оценка размера звёзд уже проблематична. Как можно говорить о размере звезды, если её атмосфера перетекает в другую звезду, или плавно переходит в газопылевой диск? Это при том, что сама-по себе звезда состоит из очень разряженного газа.

Более того, все крупнейшие звёзды являются крайне нестабильными и короткоживущими. Такие звёзды могут жить считанные миллионы, а то и вовсе сотни тысяч лет. Поэтому, наблюдая гигантскую звезду в другой галактике, можно быть уверенным, что сейчас на её месте пульсирует нейтронная звезда или искривляет пространство черная дыра, окруженная остатками сверхнового взрыва. Будь такая звезда даже в тысячах световых лет от нас нельзя быть полностью уверенным в том, что она до сих существует или осталась тем же исполином.

VY Большого Пса и Солнце

Прибавим к этому несовершенство современных методов определения расстояния до звёзд и ряд не оговоренных проблем. Получается то, что даже среди десятка известных крупнейших звёзд нельзя выделить определённого лидера и расставить их в порядке возрастания размеров. В данном случае UY Щита была приведена как наиболее вероятный кандидат на лидерство среди «большой десятки». Это вовсе не означает, что его лидерство неоспоримо и то, что, к примеру, NML Лебедя или VY Большого Пса не могут быть больше её. Поэтому разные источники на вопрос о наибольшей из известных звёзд могут отвечать по-разному. Это говорит скорее не об их некомпетентности, а о том, что наука не может давать однозначных ответов даже на столь прямые вопросы.

Крупнейшая во Вселенной

Уж если среди открытых звёзд наука не берётся выделить крупнейшую, как можно говорить о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной? По оценкам учёных число звёзд даже в границах наблюдаемой Вселенной в десять раз превышает число песчинок на всех пляжах мира. Разумеется, даже взору самых мощных современных телескопов доступно невообразимо меньшая их часть. В поиске «звёздного лидера» не поможет и то, что крупнейшие звёзды могут выделяться своей светимостью. Какой бы их яркость не была, она померкнет при наблюдении далёких галактик. Тем более, как отмечалось ранее, самые яркие звёзды не являются самыми крупными (пример —  R136).

Также вспомним о том, что наблюдая крупную звезду в далёкой галактике, мы фактически будем видеть её «призрак». Поэтому найти самую крупную звезду во Вселенной непросто невозможно, её поиски будут просто бессмысленны.

Гипергиганты

Гипергигант VY Большого Пса выбрасывает огромное количество газа во время своей вспышки

Если наибольшую звезду невозможно найти практически, может, стоит её разработать теоретически? Т.е., найти некий предел, после которого существование звезды уже не может быть звездой. Однако даже здесь современная наука сталкивается с проблемой. Современная теоретическая модель эволюции и физики звёзд не объясняют многого из того, что существует фактически и наблюдается в телескопы. Примером тому служат гипергиганты.

Астрономам не раз приходилось поднимать планку предела звёздной массы. Такой предел впервые ввёл в 1924 году английский астрофизик Артур Эддингтон. Получив кубическую зависимость светимости звёзд от их массы. Эддингтон понял, что звезда не может накапливать массу бесконечно. Яркость возрастает быстрее массы, и это рано или поздно приведёт к нарушению гидростатического равновесия. Световое давление нарастающей яркости будет буквально сдувать внешние слои звезды. Предел, рассчитанный Эддингтоном, составлял 65 солнечных масс. В последствие астрофизики уточняли его расчёты, добавляя в них неучтённые компоненты и применяя мощные компьютеры. Так современный теоретический предел массы звезд составляет 150 солнечных масс. Теперь вспомним о том, что масса R136a1 составляет 265 солнечных масс, это почти в два раза выше теоретического предела!

R136a1 в представлении художника

R136a1 является самой массивной из известных ныне звёзд. Кроме неё значительными массами обладает ещё несколько звёзд, число которых в нашей галактике можно пересчитать по пальцам. Такие звёзды назвали гипергигантами. Заметим, что R136a1 значительно меньше звёзд, которые, казалось бы, должны быть ниже её по классу – к примеру, сверхгиганта UY Щита. Всё потому что гипергигантами называет не самые крупные, а именно самые массивные звёзды. Для таких звёзд создали отдельный класс на диаграмме спектр-светимости (O), расположенных выше класса сверхгигантов (Ia). Точной начальной планки массы гипергиганта не установлено, но, как правило, их масса превышает 100 солнечных. Ни одна из крупнейших звёзд «большой десятки» не дотягивает до этих пределов.

Теоретический тупик

Современная наука не может объяснить природу существования звёзд, масса которых превышает 150 солнечных. Отсюда вытекает вопрос, как можно определить теоретический предел размера звёзд, если радиус звезды, в отличие от массы, сам по себе является расплывчатым понятием.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 80471

Запись опубликована: 30.10.2015
Автор: Максим Заболоцкий

Какая самая большая звезда в известной Вселенной?

Изображение через Pixabay.

Карл Саган однажды сказал, что во Вселенной больше звезд, чем песчинок на каждом пляже по всему миру. Согласно отчету 2016 года, опубликованному в Astronomical Journal, это, вероятно, правда.

Исследование, основанное на данных космического телескопа Хаббла за 20 лет, показало, что во Вселенной насчитывается 2 триллиона галактик — это галактики, а не звезды. Если учесть, что Млечный Путь — довольно средняя галактика — содержит от 100 до 400 миллиардов звезд, вы начинаете понимать, насколько огромна вселенная на самом деле.

Итак, когда мы смотрим на самую большую из известных звезд, мы видим довольно большой размер выборки. Чтобы получить представление, давайте взглянем на нашу собственную звезду. Солнце измеряет 870 000 миль (1,4 миллиона км) в поперечнике. Там можно разместить миллион Земель, и еще останется место. И солнце даже не такое большое. На самом деле, наше Солнце довольно маленькое по сравнению со звездами. Технически говоря, это желтый карлик.

РЕКЛАМА

Очевидно, звезды измерить немного сложнее, чем планеты, поскольку они всегда изгибаются, в отличие от планет, которые по большей части относительно постоянны. «Сложность со звездами заключается в том, что у них размытые края», — пишет астроном Джиллиан Скаддер из Университета Сассекса. «Большинство звезд не имеют твердой поверхности, где заканчивается газ и начинается вакуум, которая служила бы резкой разделительной линией и легким маркером конца звезды».

Это означает, что нет определенной поверхности, где заканчиваются газы и начинается вакуум. Затем астрофизикам приходится полагаться на фотосферу звезды, где начало становится прозрачным для света, и фотоны могут покинуть звезду.

С учетом сказанного, победитель в номинации «Самая большая звезда в известной Вселенной», вероятно, принадлежит UY Щита — массивному красному сверхгиганту, расположенному в нашей собственной галактике Млечный Путь в созвездии Щита и имеющему размеры около 750 миллионов миль, или почти восемь астрономических единицы.

В объем этой звезды можно поместить 489 триллионов планет Земли. Иными словами, если вы замените наше солнце UY Щита, Сатурн займет место Меркурия как ближайшей к Солнцу планеты — все остальное будет поглощено UY Щита. Если принять во внимание атмосферу звезды и газовую туманность, потерянную с самого начала, она достигла бы 400 астрономических единиц, что в 10 раз дальше Плутона.

РЕКЛАМА

Вся наша солнечная система не могла вместить звезду и ее атмосферу.

UY Scuti имеет радиус в 1700 раз больше, чем наше Солнце.

Звезда расположена всего в нескольких градусах к северу от звезды типа А Гамма Щита и к северо-востоку от туманности Орла. В то время как UY Scuti очень яркий, в самом ярком свете он имеет только 9-ю звездную величину, если смотреть с нашей родной планеты из-за его расстояния и расположения в Зоне Избегания в пределах разлома Лебедя.

«Хотя UY Scuti примерно в 30 раз массивнее Солнца, его радиус примерно в 1700 раз больше, чем радиус Солнца», — говорит Скаддер. «Эта звезда относится к классу звезд, которые различаются по яркости, потому что они различаются по размеру, поэтому это число также может меняться со временем».

Первоначально он был обнаружен немецкими астрономами в Боннской обсерватории в 1860 году, когда они завершали обзор звезд для звездного каталога Bonner Durchmusterung. Однако только в 2012 году, когда UY Scuti был просмотрен через очень большой телескоп с первоначальным названием с использованием интерферометрии AMBER в чилийской пустыне Атакама, реальность истинного размера звезды действительно поразила. Это официально занесло UY Scuti в книгу рекордов как самую большую звезду, превзойдя предыдущих рекордсменов, таких как Бетельгейзе, VY Большого Пса и NML Лебедя.

Основываясь на текущих моделях эволюции, UY Scuti начал синтезировать гелий и продолжает синтезировать водород в оболочке вокруг ядра. Расположение звезды глубоко внутри Млечного Пути предполагает, что UY Щит — звезда, богатая металлами. После слияния тяжелых элементов ядро ​​звезды начнет производить железо, что нарушит баланс гравитации и излучения в ядре и приведет к коллапсу ядра сверхновой. Затем ожидается, что такие звезды, как UY Щита, должны эволюционировать обратно к более высоким температурам, чтобы стать желтым гипергигантом, яркой синей переменной или звездой Вольфа-Райе.

Одной из особенностей звезд является то, что масса и физический объем не всегда коррелируют, особенно для больших. Золотая медаль за наибольшую массу достается RMC 136a1 (обычно сокращенно R136a1). Она также имеет самую высокую массу и светимость среди всех известных звезд, с массой в 315 солнечных и светимостью в 8,7 миллионов солнечных. Он также является одним из самых горячих, его температура составляет около 53 000 градусов по Кельвину (94 940 градусов по Фаренгейту / 52 727 градусов по Цельсию). Хотя R136a1 примерно в 265 раз больше Солнца, его радиус всего в 30 раз больше.

Итак, в следующий раз, когда вы будете смотреть на наше солнце (хотя и не делайте этого слишком часто), просто подумайте о том, какие удивительные вещи может предложить Вселенная, и задайтесь вопросом, может ли быть звезда большего размера, которую мы просто еще не открыли. .

Теги: самая большая звездазвездывселенная

Какая самая большая звезда во Вселенной?

Посмотрите на ночное небо, оно усыпано звездами. Но невооруженным глазом видна лишь микроскопическая часть. На самом деле, по оценкам, в видимой Вселенной насчитывается 100 миллиардов звезд в 10 000 миллиардов галактик. Это означает, что существует примерно 10 24 звезды.

Эти впечатляющие электростанции бывают самых разных цветов и размеров, и многие из них делают наше Солнце похожим на кроху. Но кто является истинным великаном небес?

Итак, мы должны начать с определения того, что мы подразумеваем под гигантом? Например, тот, у которого самый большой радиус, или самая большая масса?

Галактические богемоты

Звезда с, возможно, наибольшим радиусом в настоящее время является UY Щита, переменным ярко-красным сверхгигантом в созвездии Щита. Расположен около 9500 световых лет от Земли и состоящая из водорода, гелия и других более тяжелых элементов, близких по химическому составу к нашему Солнцу, звезда имеет радиус в 1708 (± 192) раз больше, чем у нашего Солнца.

Это почти 1,2 млрд км, что дает длину окружности 7,5 млрд км. Чтобы представить это в перспективе, вам потребуется 950 лет, чтобы облететь его на коммерческом авиалайнере — даже свету потребуется шесть часов и 55 минут, чтобы облететь его. Если бы он заменил наше Солнце, его поверхность находилась бы где-то между орбитами Юпитера и Сатурна — разумеется, Земля была бы поглощена.

    Учитывая его огромные размеры и возможную массу, в 20-40 раз превышающую массу нашего Солнца (или 2-8×10³¹кг), UY Scuti имеет вероятную плотность 7×10⁻⁶ кг/м³. Другими словами, его плотность более чем в миллиард раз меньше плотности воды.

    На самом деле, если бы вы могли поместить эту звезду в самую большую ванну с водой во Вселенной, она теоретически плавала бы. Будучи более чем в миллион раз менее плотной, чем средняя атмосфера Земли при комнатной температуре, она также качалась бы в воздухе, как воздушный шар, если бы только вы могли найти достаточно большой парк.

    Но если эти безумные факты взорвут ваш мозг, мы еще даже не начали. UY Scuti может быть огромным, но это не тяжеловес. Король тяжеловесов — звезда R136a1, расположенная в Большом Магеллановом Облаке, примерно в 165 000 световых лет от нас.

    Массивная атака

    Эта звезда, сфера из водорода, гелия и более тяжелых элементов примерно вдвое меньше Солнца, только в 35 раз больше радиуса нашего Солнца, но колоссально в 265 раз массивнее – впечатляет, особенно учитывая, что он уже потерял 55 солнечных масс за время своей жизни в 1,5 миллиона лет.

    Эта звезда типа Вольфа-Райе далека от стабильности. Он выглядел бы как нечеткая голубая сфера без четкой поверхности, так как выталкивает чрезвычайно мощные звездные ветры. Эти ветры движутся со скоростью 2600 км/с — или в 65 раз быстрее, чем зонд «Юнона», самый быстрый искусственный объект.

    UY Scuti, Резерфордская обсерватория. Фото: Haktarfone [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC BY-SA

    В результате он теряет массу со скоростью 3,21×10¹⁸кг/с, что эквивалентно Земле каждые 22 дня.

    Такая звездная рок-звезда ярко сияет и быстро умирает. R136a1 излучает в девять миллионов раз больше энергии, чем наше Солнце, и казался бы нашим глазам в 94 000 раз ярче, если бы заменил его. На самом деле, это самая яркая звезда из когда-либо обнаруженных.

    У него температура поверхности более 53 000 К, и он проживет всего два миллиона лет. Его смерть будет захватывающим видом мега-сверхновой, не оставившей после себя даже черной дыры.

    Конечно, на фоне этих гигантов наше собственное Солнце кажется немного незначительным, но и оно с возрастом будет увеличиваться в размерах.