Жуткие Голубые Гиганты Могут Раскрыть Тайны Звездной Эволюции

Перевод статьи Пол Саттер (PAUL M. SUTTER), опубликовано на сайте Вселенная сегодня

Жуткие голубые гиганты могут раскрыть тайны звездной эволюции

Представьте себе звезду в миллионы раз ярче Солнца, которая каждые несколько десятилетий испускает мощную вспышку, сравнимую по яркости со взрывом сверхновой.

И несмотря на всю чудовищность таких взрывов, они не уничтожают нашу беспокойную звезду.

Звезда продолжает жить своей жизнью, ее поверхность бьется в жестоких конвульсиях, источником которых являются внутренние слои.

Вскоре колоссальный взрыв положит конец страданиям звезды, но до тех пор ей придется терпеть такое существование на протяжении тысячелетий.

Речь идет о редких ярко-голубых переменных звездах, которые могут дать ключ к пониманию связи между жизнью звезд и их смертью.



Голубой период

Яркие голубые переменные звезды (LBV) — невероятно редкие объекты.

На данный момент астрономам известно о существовании всего около 20 (это не точно) таких объектов, и считается, что в нашей галактике их может быть максимум несколько сотен.

Поскольку они настолько редки, мы плохо их понимаем.

Поскольку мы их плохо понимаем, их трудно описать.



Жуткие голубые гиганты могут раскрыть тайны звездной эволюции

Туманность Гомункул, образовавшаяся после грандиозного взрыва LBV Киля (Эта Киля).

Джон Морс (Университет Колорадо) и космический телескоп НАСА «Хаббл» Вот что мы знаем: Это большие звезды.

Очень большой.

Самый маленький из них по массе может сравниться с десятью нашими солнцами, а самый большой — с сотней.

Но даже самые маленькие из них в молодости были намного крупнее и уменьшились до тех размеров, которые мы видим сегодня, после того, как серия чудовищных взрывов унесла их собственную атмосферу в космическое пространство.

Это яркие звезды.

Их светимость превышает солнечную в 250 000 раз и может достигать значений, превышающих светимость Солнца в 3 миллиона раз.

Это означает, что температура их поверхности должна составлять от 10 000 К до 25 000 К, что в несколько раз выше, чем у Солнца.

Редкость таких звезд, вероятно, связана с их коротким сроком жизни.

Многие из самых массивных обычных звезд и, возможно, *все* крупные звезды проходят фазу LBV. Ближе к концу своей жизни, как раз перед тем, как стать сверхновой, они проходят стадию LBV менее чем за сто тысяч лет. Это настолько короткий период времени, что в средней галактике одновременно могут существовать лишь несколько сотен таких объектов.

Они спонтанны, жестоки и нестабильны.

Одна из первых обнаруженных звезд LBV, Эта Киля, была вторым по яркости объектом на небе.

всего три дня в марте 1843 года.

Она больше не видна невооруженным глазом.

Вот что мы о них не знаем: Все остальные.



Разминка перед финалом

Возможно, самая важная загадка звезд LBV заключается в их дьявольской нестабильности.

Что именно вызывает редкие, но фантастические вспышки? Хотя сразу ответить на этот вопрос сложно (надо подумать, ведь эти звезды представляют собой невероятно сложные физические системы), учёные полагать что ответ кроется в сложной связи между внешними и внутренними слоями таких звезд. Звезды LBV страдают от самой тяжелой формы синдрома раздраженного кишечника, которую только можно себе представить.

Их внутренности постоянно выворачиваются колоссальными конвекционными потоками, которые переносят горячее вещество от ядра к поверхности и остывшее вещество от поверхности к ядру.

Для обычных звезд это совершенно нормальный процесс, но для звезд LBV планка здесь просто снесена – конвекционные потоки активно выталкивают сгустки внешних слоев гораздо выше и дальше, чем обычно.

Немного отделившись за счет конвекции от тела горячей звезды, внешние слои могут наконец немного остыть.

Это увеличивает их плотность, что, в свою очередь, блокирует звездный свет, идущий снизу.

Излучение толкает (как солнечный парус, только во много раз серьезнее) этот уплотненный внешний слой, полностью отрывая его от звезды и сопровождая все это мощной вспышкой света и выбросом вещества.

В этой истории еще многое предстоит прояснить, и еще предстоит ответить на один важный вопрос: стадия LBV у массивных звезд, сопровождающаяся жестокими атаками, не является ли это предвестником еще более безумной стадии звездной эволюции, известной как стадия Вольфа-Райе фаза, или сразу после LBV возникает сверхновая?

Родственники великанов

Если бы у нас было несколько сотен тысяч лет для наблюдения за жизнью и смертью таких звезд, на этот вопрос можно было бы легко ответить.

Но у нас нет такого времени, поэтому найти ответ будет сложно.

Одна из разгадок кроется в семейных связях между звездами-гигантами.

Если жизненный путь самых массивных звезд во Вселенной выглядит так – «гигант/ярко-голубая переменная/Вольф-Райе/взрыв», плюс каждая из стадий относительно скоротечна, то все эти стадии мы должны наблюдать в нашей звездной среде.

.

Большие звезды рождаются вместе, вместе стареют и вместе умирают. Но если звезды LBV существуют сами по себе и идут до последнего «взрыва» по отдельному пути, то они должны отличаться от своих родственников — звезд Вольфа-Райе.

Они, образно говоря, переедут в отдельный дом престарелых на другом конце города.

Лучшее место для поиска подобных связей — Большое Магелланово Облако, поскольку это относительно изолированный объект на ночном небе.

Исследования вопроса о массивности звезд LBV ведутся на протяжении последних нескольких лет с переменным успехом, при этом ученые пытаются прийти к единому определению понятий «массивность» и «LBV».

Свежий изучать , недавно принятая к публикации в Astrophysical Journal, уточняет «стандартное» (насколько это возможно в таких случаях) описание LBV: это одна из многих чудовищных стадий жизни массивных звезд перед их смертью.

Это означает, что если мы поймем, как работают звезды LBV, мы поймем, как умирают звезды-гиганты.

Теги: #астрономия #звезды #синие переменные #сверхновая

Вместе с данным постом часто просматривают: