Hypergiants: kõige massiivsemad tähed universumis

Universum on täidetud igas suuruses ja erinevat tüüpi tähtedega. Suurimaid seal pakutavaid nimetatakse "hüpergiateks" ja nad kääbustavad meie pisikest Päikest. Mitte ainult, kuid mõned neist võivad olla tõeliselt imelikud.

Hüpergurmaanid on tohutult heledad ja pakitud piisavalt materjali, et teha miljon tähte nagu meie oma. Kui nad sündivad, võtavad nad kasutusele kogu piirkonnas saadaoleva "tähtkuju" materjali ja elavad oma elu kiirelt ja kuumalt. Hüpergialased sünnivad sama protsessi kaudu kui teised tähed ja säravad samamoodi, kuid peale selle erinevad nad väga õeltest õdedest-vendadest väga-väga.

Hüpergiantähed identifitseeriti kõigepealt teistest supergurmaanidest eraldi, kuna need on märkimisväärselt heledamad; see tähendab, et neil on suurem heledus kui teised. Nende valgustugevuse uuringud näitavad ka, et need tähed kaotavad massi väga kiiresti. See "massikaotus" on üks hüpergeeni iseloomustavaid omadusi. Teiste hulka kuuluvad nende temperatuurid (väga kõrge) ja massid (kuni mitu korda Päikese mass).

Kõik tähed moodustuvad gaasi- ja tolmupilvedes, ükskõik mis suuruses nad ka poleks. See on protsess, mis võtab miljoneid aastaid ja lõpuks täht "lülitub sisse", kui ta hakkab tuumas vesinikku sulanduma. Siis liigub see oma evolutsioonis perioodile, mida nimetatakse põhijada. See termin tähistab tähe evolutsiooni diagrammi, mida astronoomid kasutavad tähe elu mõistmiseks.

Kõik tähed veedavad suurema osa oma elust põhijärjestusel, sulatades pidevalt vesinikku. Mida suurem ja massiivsem täht on, seda kiiremini ta oma kütuse ära kulutab. Kui vesinikkütus suvalise tähe tuumas on kadunud, lahkub täht põhijärjestusest ja areneb teistsuguseks "tüübiks". See juhtub kõigi tähtedega. Suur erinevus tuleb staari elu lõpus. Ja see sõltub selle massist. Tähed, nagu Päike, lõpevad oma elu nagu planetaarsed udud ja puhuda nende massid gaasi- ja tolmukoortesse kosmosesse.

Kui me jõuame hüpergiateni ja nende elu juurde, muutuvad asjad tõeliselt huvitavaks. Nende surm võib olla päris vinge katastroof. Kui need suure massiga tähed on oma vesiniku ammendanud, laienevad nad palju suuremateks ülitähtsateks tähtedeks. Päike teeb tulevikus tegelikult sama asja, kuid palju väiksemas mahus.

Asjad muutuvad ka nende tähtede sees. Laienemine toimub siis, kui täht hakkab sulatama heeliumi süsinikuks ja hapnikuks. See soojendab tähe sisemust, mis põhjustab välispinna paisumist. See protsess aitab neil vältida enda sisse kukkumist, isegi kui nad kuumenevad.

Supernatiivsel etapil võngub täht mitme oleku vahel. Sellest saab a punane ülimagus mõnda aega ja siis, kui see hakkab muid tuuma elemente sulanduma, võib see muutuda a-ks sinine ülikerge. IN sellise tähe vahel võib ülemineku ajal ilmuda ka kollase ülikervena. Erinevad värvid tulenevad asjaolust, et tähe suurus paisub meie Päikese raadiust sadu kordi punases üliväikeses faasis, vähem kui 25 päikese raadiusse. sinises supergiant faasis.

Nendes ülimagustes faasides kaotavad sellised tähed massi üsna kiiresti ja on seetõttu üsna heledad. Mõned supergoogid on oodatust heledamad ja astronoomid uurisid neid põhjalikumalt. Selgub, et hüperglükaadid on ühed kõige massiivsemad tähed kunagi mõõdetud ja nende vananemisprotsess on palju liialdatud.

See on põhiline idee, kuidas hüpergia vanaks saab. Kõige intensiivsemat protsessi kannatavad tähed, mis on meie Päikese massist üle saja korra suuremad. Suurim mass on enam kui 265 korda suurem ja uskumatult hele. Nende heledus ja muud omadused panid astronoomid andma neile ülespuhutud tähtedele uue klassifikatsiooni: hüpergeen. Need on sisuliselt ülikerged (kas punased, kollased või sinised), millel on väga suur mass ja ka suur massikadu.

Suure massi ja heleduse tõttu elavad hüpergiangad vaid mõni miljon aastat. See on tähe jaoks üsna lühike eluiga. Võrdluseks - Päike elab umbes 10 miljardit aastat. Nende lühike eluiga tähendab, et nad lähevad beebitähtedest vesiniku sulandumisele väga kiiresti, nad ammendavad vesinikku üsna kiiresti ja liiguvad supergiaalsesse faasi juba ammu enne nende väiksemaid, vähem massiivseid ja iroonilisi, pikema elueaga täheõdesid-vendi (nagu Päike).

Lõpuks sulavad hüpergeeni tuum raskemad ja raskemad elemendid, kuni tuum on enamasti raud. Sel hetkel kulub raua sulatamiseks raskemasse elementi rohkem energiat kui südamikul on olemas. Fusioon peatub. Temperatuurid ja rõhud tuumas, mis hoidis ülejäänud tähte tähes nn hüdrostaatilises tasakaalus (teisisõnu, väljapoole suunatud) südamiku rõhk, mis surutakse vastu selle kohal asuvate kihtide tugevat gravitatsiooni) ei ole enam piisav, et ülejäänud täht kokku ei kukuks ise. See tasakaal on kadunud ja see tähendab, et tähe käes on katastroofiaeg.

Mis juhtub? See variseb katastroofiliselt kokku. Varisevad ülemised kihid põrkuvad südamikuga, mis laieneb. Kõik rebib siis tagasi. Seda me näeme, kui a supernoova plahvatab. Hüpergeeni korral pole katastroofiline surm ainult supernoova. Sellest saab hüpernova. Tegelikult teoretiseerivad mõned, et tüüpilise II tüübi supernoova asemel nimetatakse midagi a-ks gammakiirgus purunes (GRB) juhtuks. See on uskumatult tugev puhang, mis plahvatab ümbritsevat ruumi uskumatul hulgal tähejäätmeid ja tugevat kiirgust.

Mis jääb maha? Sellise katastroofilise plahvatuse kõige tõenäolisem tulemus on kas a must aukvõi ehk a neutronitäht või magnetar, kõik ümbritsetud paljude, paljude valgusaastate jooksul laieneva prahi kestaga. See on täht, kes elab kiiresti, sureb noorelt, on ülim ja imelik lõpp: see jätab endast maha uhke hävingustseeni.

Toimetanud Carolyn Collins Petersen.