Найяскравіша зірка нашої галактики. Зірки всесвіту. Відео на тему

а також багато інших джерел, ми отримуємо дуже послідовну картину Всесвіту. Вона складається на 68% із темної енергії, на 27% із темної матерії, на 4,9% із звичайної матерії, на 0,1% нейтрино, на 0,01% із випромінювання і їй близько 13,8 мільярда років. Невизначеність віку Всесвіту коливається в межах 100 мільйонів років, так що хоча Всесвіт, безумовно, може бути на сотню мільйонів років молодший або старший, 14,5 мільярда років він набере навряд чи.

Гіпергігантні зірки називаються такими, знову ж таки, не через їх розмір. Є кілька критеріїв, які вони повинні задовольняти, щоб претендувати на титул, але навіть тоді різниця між ними та супергігантами дещо розмита. Для початку вони повинні бути надзвичайно масивними – деякі з них містять у 150 разів більше маси Сонця. Крім того, вони мають відображати надзвичайно високу яскравість. Знову ж таки, використовуючи Сонце як стандартний вимір, ці масивні зірки можуть мати яскравість у кілька мільйонів разів більше, ніж у нашої домашньої зірки.

Місія ЕКА Gaia виміряла положення та властивості сотень мільйонів зірок поблизу галактичного центру і знайшла найдавніші зірки, відомі людству

Залишається лише одна розумна можливість: мабуть, ми неправильно оцінюємо вік зірок. Ми докладно вивчили сотні мільйонів зірок на різних етапах їхнього життя. Ми знаємо, як зірки утворюються і за яких умов; знаємо, коли та як вони запалюють ядерний синтез; знаємо, як довго тривають різні стадії синтезу та наскільки вони ефективні; знаємо, скільки вони живуть і як помирають, різні типиз різними масами. Якщо коротко, астрономія – серйозна наука, особливо якщо говорити про зірки. Загалом найстаріші зірки відрізняються відносно низькою масою (менш масивні, ніж наше Сонце), містять мало металів (елементів, крім водню та гелію) і можуть бути старшими за саму галактику.

Відео на тему

По-третє, вони дуже нестабільні через причини, викладені в наступному розділі. Названий на честь британського астрофізика початку 20-го століття сера Артура Стенлі Еддінгтона, ця межа є максимальною яскравістю, Яка може мати зірка, так що існує баланс між силою зовнішнього випромінювання, викликаною цією яскравістю, і внутрішньою силою гравітаційної напруги зірки Гіпергігантні зірки часто діють дуже близько до цієї межі, іноді зрідка перевершуючи його.

Коли це відбувається, зірка виштовхує частину свого зовнішнього шару, виявляючись як сплески додаткової яскравості. Цей процес призводить до затемнення зірки у проміжні періоди та сприяє загальній нестабільності зірки. Порівняно з іншими зірками гіпергіганти дуже недовговічні, вони обмежені життєвими циклами протягом кількох мільйонів років.




У кульових скупченнях можна знайти надзвичайно старі зірки

Багато хто з них знаходиться в кульових скупченнях, які, і це точно, містять зірки по 12 мільярдів або, в окремих випадках, навіть по 13 мільярдів років. Покоління тому люди стверджували, що цим кластерам - 14-16 мільярдів років, чим створювали напругу в космологічних моделях, але поступово поліпшення розуміння зіркової еволюції привело ці числа відповідно до норми. Ми розробили більш просунуті методи, які покращують наші спостережні здібності: шляхом вимірювання не тільки вмісту вуглецю, кисню або заліза в цих зірках, але й з використанням радіоактивного розпаду урану та торію. Ми можемо безпосередньо визначати вік окремих зірок.

Він загалом виконує критерії для того, щоб бути гіпергігантом. Для початку це, за оцінками, становить від 120 до 130 разів більше за масу Сонця. Справді, вважається, що спочатку воно становило до 150 сонячних мас, коли це було б одним із найпотужніших зіркових зірок Всесвіту об'єктів, як зазначено вище. Це в прямому протиріччі з його фактичним розміром, який приблизно в 24 рази більше, ніж у Сонця.

Його яскравість також вражає, варіюючи від мільйона до п'яти мільйонів разів більше, ніж наша домашня зірка. Це, мабуть, викликано тим, що зірка перевищує її межі Еддінгтона, що призводить до величезних викидів матерії з її поверхні. Тут ми маємо зображення, зроблене космічним телескопом Хаббла в Ета-Каринаї, - це яскрава точка в центрі, а дві великі сферичні об'єкти з обох сторін - це залишки величезного спалаху, що стався за 160 років до цього.




SDSS J102915+172927- це давня зірка в 4140 світлових роках від нас, яка містить лише 1/20 000 частина важких елементів, порівняно з нашим Сонцем, і має бути віком 13 мільярдів років. Це одна з найстаріших зірок у Всесвіті

Після цього зірка, як стало видно, пережила випробування, тому передбачалося, що це був великий сплеск. Така подія була названа «самозванцем наднової» і була першою у своєму роді. Хоча вони знаходяться прямо на вершині діаграми Герцшпрунга-Рассела, гіпергігантні зірки можуть потрапити до різних категорій.

Ці «сині змінні, що світяться» роблять значною мірою те, що він говорить на олові: вони «світяться, сині і змінні». «Блакитний» опис виходить з їх високих температур, вони надзвичайно яскраві, і це може значно змінюватись протягом їх короткого існування.

У 2007 році ми зуміли виміряти зірку HE 1523-0901, яка становить 80% маси Сонця, містить всього 0,1% сонячного заліза і, як вважають, віком 13,2 мільярда років, якщо судити з її великої кількості радіоактивних елементів. У 2015 році поблизу центру Чумацького Шляху було виявлено дев'ять зірок, які сформувалися 13,5 мільярда років тому: лише через 300 000 000 років після Великого Вибуху. "Ці зірки сформувалися до Чумацького Шляху і галактика сформувалася навколо них", говорить Луїс Хоувс, співвідкривач цих стародавніх реліктів. По суті одна з цих дев'яти зірок має менше 0,001% сонячного заліза; саме цей тип зірок шукатиме космічний телескоп Джеймса Вебба, коли почне працювати у жовтні 2018 року.

Дуже рідкісні зірки, а також гіпергіганти, можуть включати сині надгіганти. Астрономи вивчили кілька синіх гіпергігантських зірок у Галактиці Чумацького Шляху та дійшли кількох попередніх висновків. Вони можуть бути дуже масивними зірками на незвичайній еволюційній стадії, або результатом злиття на ранній еволюційній стадії.

Очевидно, сині гіпергіанти, мабуть, займають місце на діаграмі Герцшпрунга-Рассел між синіми надгігантами і синіми синіми змінними. Як правило, вони є частиною нормальної еволюційної фази для зірок із масами, що перевищують у 30 разів більше нашого Сонця.




Це оцифроване зображення самої старої зіркиу нашій галактиці. Ця старіюча зіркаHD140283 знаходиться за 190 світлових років від нас. Космічний телескоп Хаббла уточнив її вік 14,5 мільярда плюс-мінус 800 мільйонів років

До цієї категорії входять найбільші відомі зіркиу Всесвіті. Це величезні, роздуті об'єкти, що наближаються до кінця життя. Відображаючи спектри класу М, вони формуються із зірок із понад 40 сонячними масами. Це, безумовно, найрідкісніші зірки в Галактиці - і, ймовірно, всього Всесвіту, головним чином через їхню неймовірно коротку тривалість життя. Ми говоримо лише за тисячі років, на відміну від мільйонів, мільярдів або навіть трильйонів років, - життів інших зіркових тіл.

Вони знаходяться трохи вище за те, що називається «смугою нестійкості», області, що містить відносно небагато зірок, які надзвичайно нестійкі. Над їхньою зоною знаходиться ще одна дивно названа зона – «Жовта еволюційна порожнеча». Зірки, що розвиваються у цю область, також стають дуже нестабільними, втрачаючи величезну кількість їх мас. Деякі жовті гіпергіганти можуть бути в межах короткої фази, оскільки вони розвиваються від червоного до синього. Інші дійсно можуть бути дуже гарячими зірками, але з «псевдофотосферою», яка набагато крутіша, таким чином, проявляється як жовта.

Найдивовижнішою зіркою з усіх є HD 140283, неофіційно прозвана зіркою Мафусаїла. Вона всього в 190 світлових роках від нас, і ми можемо виміряти її яскравість, температуру поверхні та склад; ми також можемо побачити, що вона тільки починає розвиватися у фазі субгіганта, щоб стати згодом червоним гігантом. Ці фрагменти інформації дозволяють нам вивести добре позначений вік зірки, і результат, як мінімум, викликає занепокоєння: 14,46 мільярда років. Деякі властивості зірки, як вміст заліза в 0,4% від сонячного, кажуть, що зірка стара, але не найстаріша з усіх. І незважаючи на можливу похибку у 800 мільйонів років, Мафусаїл все-таки створює певний конфлікт між максимальним віком зірок та віком Всесвіту.

Найкращі наглядові свідчення зірок першого покоління у Всесвіті

Ці масивні, блискучі і раніше суто теоретичні об'єкти були творцями перших важких елементів в історії - елементи, необхідні для створення зірок навколо нас сьогодні, планети, що їх оточують, та життя, як ми її знаємо. Всі важкі хімічні елементи, такі як кисень, азот, вуглець та залізо, які необхідні для життя, були викованими у животах зірок. Це означає, що перші зірки мали утворитися з єдиних елементів, які існували до зірок: водню, гелію та слідових кількостей літію.




Чумацький Шлях не змінювався мільярди років. Але в міру дорослішання зірок найпотужніші припиняють існування, а найменш масивні починають перетворюватися на субгігантів.

Сьогодні очевидно, що минулого з цією зіркою могло статися щось, чого ми поки що не знаємо сьогодні. Можливо, вона народилася більш масивною і якимось чином втратила зовнішні шари. Можливо, зірка поглинула трохи речовини пізніше, яка змінила її зміст важких елементів, збентеживши наші спостереження. Можливо, ми просто погано розуміємо фазу субгіганта в зоряній еволюції стародавніх зірок із низькою металличністю. Поступово ми виведемо правильну форму або розрахуємо вік найдавніших зірок.

Але досі пошук фізичного доказу існування був непереконливим. Замість проведення вузького і глибокого вивчення невеликої області неба, вони розширили своє охоплення, щоб зробити найширший огляд дуже далеких галактик, що коли-небудь відбувалися.

Команда виявила - і підтвердила - ряд надзвичайно яскравих дуже молодих галактик. Відкриття з самого початку стримувало наші очікування, - сказав Девід Собрал, - оскільки ми не очікували знайти таку яскраву галактику. Ці зірки були тими, які утворили перші важкі атоми, які зрештою дозволили нам бути тут. Насправді, це не захоплює більше.




Але якщо ми маємо рацію, перед нами виникне серйозна проблема. У нашому Всесвіті не може існувати зірки, яка буде старша за сам Всесвіт. Або щось не так з оцінкою віку цих зірок, або щось не так з оцінкою віку Всесвіту. Або щось ще, чого ми поки що взагалі не розуміємо. Це чудовий шанс посунути науку у новому напрямку.

Йорріт Матті, другий автор статті, дійшов висновку: Я завжди ставив питання, звідки ми дійшли. З цим відкриттям, дивно, ми починаємо фактично бачити такі об'єкти вперше. Астрономи виявили гігантську зірку, яка світить у десять мільйонів разів яскравіше нашого сонця. Однак, оскільки він знаходиться приблизно в десять мільярдів разів далі за наше сонце, зірка не виділяється в нічному небі.

Астрономи навколо Пола Кроутера з Університету Шеффілда зробили відкриття з «Дуже великим телескопом» Європейської південної обсерваторії в Чилі. Вони репрезентують зірку в британському журналі «Щомісячні повідомлення про Королівське астрономічне товариство».

Астрономи знаходять зірки, які старші за Всесвіт. Як таке можливо?Ілля Хель

У нашій Галактиці – Чумацького Шляху– кілька сотень мільярдів зірок різних видів, квітів та калібрів. Зірки тут формуються постійно з величезних запасів корисних копалин Галактики - нафти та газу ну тобто пилу та газу, звичайно ж. Величезні хмари дрейфують у площині галактики по колу. Їх мені в рукави гравітація надмасивної чорної дірки в ядрі Галактики. Чи вибухне зірка, чи пролетить повз хмару зіркова асоціація, чи втрутиться приливні обурення від якихось масивних об'єктів, і – готове! Хмара починає стискатися, стискатися, процес згодом прискорюється, атомам вже тісно, ​​а сила невблаганно продовжує тиснути і тягнути їх до центру, поки удари атомів один про одного перестануть бути пружними, і почнуть зривати електронні оболонки, створюючи іони, а потім ще крутіше - Атоми водню почнуть зливатися в гелій, викидаючи назовні енергійні фотони, що несуть енергію у відкритий космос.

Credit: сайт Живий Всесвіт

Пилову хмару раптом пронизає ударна хвиля, викинувши в протилежні напрямкиструмені світиться – знамениті об'єкти Хербіга – Аро! Шалені промені проб'ються крізь пил, і новонароджена зірка почне своє життя. Її вітер згодом вичистить увесь пил, усі легкі елементи в космос, залишивши на орбітах тільки більші камені, скелі та астероїди. Мільярди років цей кам'яний хаос навколо молодої зірки буде штовхатися, клубитись і припадати пилом, поки, нарешті, не утворяться кілька планет з твердою поверхнею. Вузли газу, що залишилися всередині цього пилу, можуть акумулювати на весь матеріал в межах їх досяжності, ущільнюючись і обертаючись. І ось вам будь ласка – газова планета-гігант. Життя нового сонячної системипочалася!

Credit: сайт Живий Всесвіт

Але що чекає на ці зірки далі? Щоб відповісти на це питання, скажіть про яку масу йдеться! На відміну від людей, долю зірок можна з гарним ступенем упевненості прогнозувати за однією (ну добре, двома) її властивостями. Перше – це маса, друге – це, звісно, ​​її спектральний клас.

Credit: Illustration: NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/UC Berkeley/N. Smith et al.; IR: Lick/UC Berkeley/J.Bloom & C.Hansen

Найбільш масивні зірки - блакитні надгіганти, справжні мегазірки масою між 140 і 280 масами Сонця, настільки гарячі всередині (мільярди градусів!) що теплова енергія всередині починає трансформуватися в пари електрон-позитрон, які затято анігілюють у процесі під назвою «парна нестабільність. Це один із найекзотичніших випадків у спостерігається нами частині Всесвіту, оскільки парна нестабільність виробляє світ вибух наднової такої сили, що його видно з іншого кінця Всесвіту, а після нього не залишається практично нічого – ні зірки ні головешки... Поки ми знаємо про існування одного такого чудовиська під назвою SN 2006gy. Його не те що уявити, про нього писати і то страшно.

Credit: X-ray: NASA/CXC/GSFC/M.Corcoran et al.; Optical: NASA/STScI

Блакитні надгіганти живуть мало, десятки, максимум сотні мільйонів років. Хороший приклад такої зірки – Ця Кіля. Вони уособлюють принцип - Живи швидко (і яскраво), помирай молодим! Протягом свого життя вони висмажують весь простір навколо себе жорстким ультрафіолетовим випромінюванням, втрачаючи величезну кількість матеріалу, не шкодуючи себе ні інших. Закінчується їхнє життя, як правило, катастрофою - вибухом наднової типу II, що висвітлює всю Галактику, який видно за мегапарсеки, з інших галактик, з інших скупчень галактик!

Вміст зірки – все нові насинтезовані їй за життя важкі елементи – вивертається назовні, щоб потім, можливо, скласти нові планети, стати амінокислотами, бігти еритроцитами у крові екзотичних інопланетян.

Зірки помірнішої маси (типу Сонця) живуть десятки мільярдів років відносно спокійно, але в кінці життя вони починають пухнути в червоні гіганти і надгіганти. А що їм ще лишається? Все ядерне пальне випалено, ядро ​​стислося до величезної температури, щоб ще хоч якось продовжити зірки, що згасає життя, а зовнішні шари утримувати вже нічим, їхній газ розширюється, охолоджується і, природно, червоніє.

Деякі зірки знаходять ще сили підпалити гелій всередині ядра і почати синтезувати вуглець. Деяким вдається потім повторити цикл синтезу і з вуглецем. Кожен наступний синтез вимагає все більшої температури та ступеня стиснення і триває значно коротше за попередній. Зрештою, зірка вичерпала всі свої запаси, і це означає її кінець. Зовнішні шари скидаються в космос, стаючи повільно розширюється планетарною туманністю, всередині якої - гаряче ядро, чий зірковий вітер може іноді стикатися в різних комбінаціях з матеріалом туманності і утворювати такі химерні форми, як у туманності Котяче Око або .

Але найпоширеніші зірки у Галактиці – не блакитні гіганти та не жовті зірки Головної Послідовності. Це - червоні і коричневі карлики - зірки, що майже відбулися і зовсім не відбулися. Що ж, спробуємо розібратися з ними.

Credit: NASA/CXC/SAO

Маса червоних карликів – від 8 до 50% Сонця. Через таку маленьку масу процес синтезу гелію в їхньому ядрі може займати і 20 млрд років – це більше, ніж вік Всесвіту! Атмосфера червоних карликів дуже турбулентна, вони створюють навколо себе затяті магнітні поля, що супроводжується фотосферними спалахами та змінним блиском, особливо в рентгенівському діапазоні. Хороший приклад червоного карлика - Проксима (Найближча) Центавра. Після довгого-довгого тління, термоядерний синтез усередині ядра карлика, що вигорів, вже не може протистояти гравітації, і зірка починає стискатися – дуже повільно, до розмірів десь із Землю. Отримати фото такої зірки зараз не представляється можливим - для цього знадобиться час, більший за поточний вік Всесвіту! З іншого боку, якщо такі зірки відкриють – значить щось недобре з нашою Теорією Великого Вибуху! Відкриття тягне на пару-трійку Нобелівок, займіться, якщо у вас є бажання

Може іноді досягати 100 градусів Цельсія! Повідомляли також! Можливо, це вже планета-газовий велетень? Може, верхнього кордону між планетами-гігантами та зірками карликами зовсім немає?

А ще ці карлики практично вічні!

Яку долю ви віддали б перевагу на місці цих зірок - швидку, бурхливу і яскраву юність, але дуже коротке життя або довге, спокійну, але безбарвну зрілість з практично нескінченною старістю - згасанням?