Mis on sinised supergiantähed?

Seal on palju erinevaid tähti, mida astronoomid uurivad. Mõned elavad kaua ja õitsevad, teised aga kiiresti. Need elavad suhteliselt lühikest täheelu ja surevad plahvatusohtlikult alles mõnekümne miljoni aasta pärast. Sinised ülikonnad kuuluvad sellesse teise rühma. Nad on laiali üle öise taeva. Näiteks Orioni särav täht Rigel on üks ja massiliste tähte moodustavate piirkondade, näiteks klastri R136 südames asuvad nende kollektsioonid Suur Magellaani pilv.

Sinised ülikonnad sünnivad massiliselt. Mõelge neile kui tähtede 800-naelistele gorilladele. Enamikul neist on Päikese mass vähemalt kümme korda suurem ja paljudel on veelgi massiivsemad behemotid. Kõige massiivsemad võiksid teha 100 päikest (või rohkem!).

Täheke, mis massiivne vajab heledaks püsimiseks palju kütust. Kõigi tähtede puhul on primaarne tuumakütus vesinik. Kui vesinik saab otsa, hakkavad nad oma südamikes kasutama heeliumi, mille tõttu täht põleb kuumemaks ja heledamaks. Sellest tulenev kuumus ja rõhk tuumas põhjustavad tähe paisumist. Sel hetkel on täht lähenemas oma elueale ja varsti (tähtpäevade ajal)

See on sinise ülikonna kommenteeritud kokkuvõte. Selliste objektide teadusesse pisut sügavamale kaevamine paljastab palju üksikasju. Nende mõistmiseks on oluline teada tähtede toimimise füüsikat. See on teadus nimega astrofüüsika. Sellest selgub, et tähed veedavad suurema osa oma elust perioodil, mis on määratletud kui "olekul" põhijada". Selles faasis muudavad tähed tuuma termotuumasünteesi käigus, mida tuntakse prootoni-prootoni ahelana, vesinikku tuumas heeliumiks. Suure massiga tähed võivad reaktsioonide juhtimiseks kasutada ka süsiniku-lämmastiku-hapniku (CNO) tsüklit.

Kui vesinikkütus on kadunud, kukub tähe südamik kiiresti kokku ja kuumeneb. See põhjustab tähe väliste kihtide laienemist väljapoole tuumas tekkiva suurenenud soojuse tõttu. Madala ja keskmise massiga tähtede puhul see samm põhjustab nende muutumist punane hiiglanes, samal ajal kui suure massitähega tähed muutuvad punased superkanged.

Suure massiga tähtedes sulavad tuumad kiirel teel heeliumi süsinikuks ja hapnikuks. Tähe pind on punane, mis vastavalt Wieni seadus, on madala pinnatemperatuuri otsene tagajärg. Kuigi tähe tuum on väga kuum, jaotatakse energia nii tähe sisemusse kui ka selle uskumatult suurele pinnale. Selle tulemusel on keskmine pinnatemperatuur ainult 3500 - 4500 kelvinit.

Kuna täht sulandub tuumas raskemate ja raskemate elementide hulka, võib sulamiskiirus metsikult erineda. Sel hetkel võib täht aeglase sulandumise perioodil iseenesest kokku tõmbuda ja siis saada siniseks ülimagusaks. Pole harvad juhud, kui sellised tähed võnguvad punase ja sinise supergnaadi etapi vahel enne, kui lõpuks supernoovaks lähevad.

II tüübi supernoova sündmus võib aset leida evolutsiooni punases üliväikeses faasis, kuid see võib juhtuda ka siis, kui täht muutub siniseks supergümnaasiumiks. Näiteks Supernova 1987a Suur Magellaani pilv oli sinise ülikonna surm.

Kuigi punased ülikonnad on suurimad tähed, millest igaühe raadius on vahemikus 200–800 korda suurem kui meie Päikese raadius, on sinised superkanged otsustavalt väiksemad. Enamik neist on vähem kui 25 päikeseraadiust. Kuid paljudel juhtudel on leitud, et need on mõned neist kõige massiivsemad universumis. (Tasub teada, et massiline olemine ei ole alati sama, mis suur. Mõned universumi kõige massiivsemad objektid - mustad augud - on väga-väga väikesed.) Ka sinistel supergurmaanidel on kosmosesse puhuv väga kiire õhuke tähetuul.

Nagu me eespool mainisime, surevad supergiidid lõpuks supernoovadena. Kui nad seda teevad, võib nende evolutsiooni viimane etapp olla järgmine: neutronitäht (pulsar) või must auk. Supernova plahvatused jätavad endast maha ka kaunid gaasi- ja tolmupilved, mida nimetatakse supernoova jäänusteks. Kõige tuntum on Krabi udukogu, kus täht plahvatas tuhandeid aastaid tagasi. See sai Maal nähtavaks aastal 1054 ja seda saab teleskoobi kaudu näha veel tänapäevalgi. Ehkki Krabi esivanematäht ei pruukinud olla sinine ülikerglane, illustreerib see saatust, mis ootab selliseid tähti, kui nad elavad elu lõpus.

Toimetanud ja värskendanud Carolyn Collins Petersen.