gov-civil-vilareal.ptDen røde hyperkæmpe VY CMa er større end Betelgeuse og støder store støvskyer ud
>Når det kommer til stjernestørrelser, er der dværge, der er giganter, og der er supergiganter.
Og så er der hyperkæmper.
Disse er meget massive stjerner, der lever hurtigt, dør unge og går ud med et enormt brag: Supernovaer. Og nu ved vi, at før de går, lider de også af hosteanfald: episke udbrud af støvskyer, der skriger væk med høj hastighed, hvilket får stjernen til at ændre sig hurtigt og dybt i lysstyrke.
fru vandrehjem for ejendommelige børn
Hvis det lyder bekendt, ja, så husk Betelgeuse. Vi vender tilbage til det.
Et Hubble -billede fra 2005 af den røde hypergigant VY Canis Majoris, der viser kaoset af støv, der omgiver det. Stjernens placering er i den hvidlige klat til venstre for midten. Kredit: NASA, ESA og R. Humphreys (University of Minnesota)
Men i dette tilfælde taler vi om stjernen VY Canis Majoris (eller VY CMa for kort). Denne latterligt oppustede røde hyperkæmpe er omkring 4.000 lysår væk i stjernebilledet Canis Major, den store hund (en af Orions jagthunde). I dette tilfælde er stjernebilledet passende: VY CMa er en enorm stjerne, godt overstået 2 mia kilometer bredt.
Til sammenligning er solen 1,4 millioner km på tværs. VY CMa er over tusind gange større. EN tusind . Udskift solen med VY CMa, og den ville strække sig næsten til Saturn's bane.
Det ville være for dårligt for Jorden. Vi ville være inde i den. Og i betragtning af at stjernen genererer flere hundrede tusinde gange Solens energi, ville vores planet ikke vare længe der.
Så ja, denne stjerne er knusende i alle aspekter. Stjerner som denne holder ikke længe, kun et par millioner år, og efterhånden som de bliver ældre, genererer de så meget lys, at de blæser af deres egne overflader, sagen drog derfra af intensiteten af strålingen nedenunder. VY CMa startede sandsynligvis med hele 40 gange solens masse, men har allerede mistet omtrent halvdelen. Og det er her, vores historie virkelig begynder.
Til venstre: Hubbles opfattelse af støvet omkring stjernen VY Canis Majoris. Midt: Zoom ind på billedet, der viser stjernens placering i støvet (for lille til at se her). Til højre: Kunstværket af stjernen, der viser, at den bryder ud. Kredit: NASA, ESA og R. Humphreys (University of Minnesota) og J. Olmstead (STScI)
Observationer af stjernen viser, at den sprænger alt for meget infrarødt lys ud for en stjerne af sin slags, hvilket er et tegn på, at den er omgivet af støv . Dette er normalt mikroskopiske korn af stenet (silikatfyldt) eller kulstofholdigt (sodet) materiale omkring stjernen (så vi kalder det omkredsen , som bare er et sejt ord). Det opvarmes af stjernelyset, og det lyser derfor i infrarødt, hvilket forårsager det observerede overskud.
Ekstremt højopløste observationer af VY CMa viser dette støv, og de viser også, at det er ret komplekst. Der er knuder, klumper, buer og diffuse skyer omkring stjernen. Nye observationer ved hjælp af Hubble tillod dog astronomer at måle den hastighed, hvormed alt dette støv bevæger sig - meget af det blev skubbet ud med titusinder af kilometer i timen. Hurtig . VY CMa gør tingene store.
Skønheden ved dette er, at de derefter målte afstanden fra stjernen til disse forskellige klumper og brugte det i forbindelse med hastigheden til at spore klumperne baglæns i tiden for at se, hvornår de blev skubbet ud. Det, de fandt, er faktisk interessant ... alderen på de forskellige klumper og andre træk indikerer, at de blev blæst af stjernen for omkring 70, 120, 200 og 250 år siden.
Ser man på historiske observationer af stjernen, falder disse perioder sammen med tider med stor lysstyrkevariation i stjernen, dæmpning og lysning af en stor faktor.
Med andre ord forårsagede en eller anden fysisk mekanisme i stjernen, at den støvede disse enorme støvskyer ud, og disse skyer passerede derefter mellem os og stjernen og dæmpede den. Det sidste store udbrud var i slutningen af 1800 -tallet, hvor stjernen falmede meget. Det plejede at være blotte øjne synligt (knap), men efter det udbrud blev det dæmpet og har ikke rigtig lysnet siden.
Kunstværk, der viser støvudbrudets forløb fra Betelgeuse: En bølge af varm, tæt gas bevæger sig op og ud fra dens dybere lag (panel 1 og 2), køler og kører væk (panel 3), og hvordan vi så den fra Jorden ( panel 4). Kredit: NASA, ESA og E. Wheatley (STScI)
Og det er så meget interessant, fordi alles foretrukne ikke-helt-endnu-eksploderede stjerne Betelgeuse lige har gennemgået en enorm dæmpning i slutningen af 2019. I flere måneder skinnede stjernen på halvdelen af sin sædvanlige rødlige nuance, og astronomer skændes stadig om, hvad der forårsagede det. De to hovedkonkurrenter er en kølende effekt, der tabte lysstyrken, og den anden er - du gættede det - udbrud af støv, der blokerede stjernen. Jeg foretrækker faktisk den sidste forklaring; der er rigeligt støv omkring Betelgeuse, og vi ved, at det nogle gange blæser dette materiale af i store skyer. Men et temperaturfald kan endnu ikke udelukkes.
Alligevel er Betelgeuse en rød supergigant. Lavere masse, mindre og ikke så lysende som VY CMa (som trods alt er en af de mest lysende stjerner i hele galaksen), men meget ens. Hvis VY CMa blæser støv af og dæmper, er det fornuftigt, at det samme kan ske med Big B.
Kunstværker, der viser stjernen VY Canis Majoris, der udbryder enorme støvskyer. Kredit: NASA, ESA og R. Humphreys (University of Minnesota) og J. Olmstead (STScI)
Der er andre forskelle, hvoraf nogle er vigtige. Betelgeuse er en regulær variabel stjerne, der gennemgår cykliske ændringer i lysstyrken i størrelsesordenen et år på grund af fysik, der foregår dybt i dens lavere atmosfære. VY CMa er en uregelmæssig variabel, og ændringerne i dens lysstyrke tager mange år at gennemføre, er mere sandsynlige på grund af tingene der foregår, dens meget øvre atmosfære. Så du skal være forsigtig med at ekstrapolere fra den ene stjerne til den anden. Men alligevel er det en provokerende idé.
Et sæt før og efter billeder af Betelgeuse viser, hvordan det er ændret fra januar 2019 (venstre) til december 2019 (højre). Kredit: ESO / M. Montargès et al.
Stjerner som denne fascinerer og skræmmer mig. Det er svært at forstå, hvor sjælskærende enorme de er, hvor magtfulde og hvordan de lever deres liv. Men de er afgørende for galaktisk udvikling; de skaber tunge elementer som jern i deres kerner, som bliver fordelt i rummet, når de eksploderer. Dette materiale går derefter til at lave nye stjerner, nye planeter ... og os . Bogstaveligt talt mig og dig.
Jernet i dit blod pumpet gennem din krop var engang i kernen af en eksploderende stjerne som VY CMa, som pumpede det først ind i galaksen. Hvis det alene ikke er grund nok til at studere stjerner på den måde, er der intet.
