голубая звезда это что
Голубая звезда это что
Сегодня в нашем рассказе речь пойдет о голубых звездах или, как их еще называют, голубых гигантах.
Голубые звезды – это, как правило, молодые и горячие гиганты, расположенные в рукавах и на окраинах галактик, в звездных скоплениях и зонах активного звездообразования.
На диаграмме Герцшпрунга-Рассела они занимают верхнее окончание основной последовательности, следуя сразу же за белыми звездами.
Согласно спектральной классификации Моргана-Кинана голубые гиганты соответствуют классу О, а в переходном варианте от белой звезды к голубой – классу В.
Массы голубых гигантов, по нашим представлениям, огромны. Они, как правило, составляют от 10 до 20 масс Солнца, а иногда достигают и 50-60 солнечных масс.
Температуры фотосфер таких звезд могут доходить до значений в 50-60 тысяч градусов по Кельвину, что делает их самыми горячими объектами во Вселенной.
В качестве примера голубых гигантов в нашей галактике приведем несколько звезд:
Огромная температура голубых гигантов достигается за счет интенсивно протекающих в их недрах водородных термоядерных реакций. Вследствие этого, такие звезды, в прямом смысле этого слова, сгорают очень быстро. За период от 6 до 10 миллионов лет такие звезды расходуют полностью свои запасы водорода и сходят с основной последовательности.
Эволюция голубых гигантов очень интересна, однако до конца не изучена и непонята астрономами. После того, как запасы водорода в ядре такой звезды исчерпываются, она переходит в фазу голубого сверхгиганта. Далее, как полагали раньше, для взрыва сверхновой голубому сверхгиганту необходимо прости стадию красного сверхгиганта, однако сверхновая SN1978A, вспыхнувшая на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке в мае 1987 года спутала ученым все карты. Дело в том, что взорвавшейся звездой оказался как раз голубой сверхгигант.
Но это еще не все из разряда парадоксов. Некоторые голубые гиганты, массы которых лежат в пределах от десяти до двенадцати солнечных масс, не взрываются, а продолжают эволюционировать, в итоге превращаясь в кислородно-неоновые белые карлики. Природа такого преобразования подобных голубых гигантов для астрофизиков продолжает оставаться загадкой.
galeneastro
LiveEphemeris
Ригель и туманность Голова Ведьмы, фото НАСА
Маори, коренной народ Новой Зеландии, праздновали в первый восход Плеяд и Ригеля Новый год.
Мощность Ригеля настолько велика, что объект любого размера на расстоянии, равном расстоянию от Земли до Солнца, мгновенно испарится и исчезнет в потоке сильнейшего звёздного ветра.
Диаметр звезды в 74 раза больше диаметра Солнца.
Ригель освещает огромное пространство вокруг себя. Благодаря ему видны пылевые облака в созвездии Ориона.
Ригель, словно мощный прожектор, подсвечивает туманность IC 2118, называемую также Голова Ведьмы. Она светится, потому что излучение звезды Ригель отражается мелкой пылью в туманности. Голубой цвет туманности Голова Ведьмы и пыли, окружающей Ригель, объясняется не только тем, что Ригель излучает в основном в синей области спектра, но также тем, что пылинки отражают голубой свет эффективнее, чем красный.
Благодаря тому же физическому процессу мы видим днем над Землей голубое небо, хотя в земной атмосфере свет рассеивают в основном молекулы азота и кислорода.
Ригель, туманность Голова Ведьмы, окружающие их пыль и газ удалены от Земли примерно на 800 световых лет.
Гигант не одинок. Подробно Ригель изучал русский астроном В.Я. Струве и в 1831 году выдвинул теорию о бинарности звезды.
В настоящее время выяснилось, что Ригель входит в систему, состоящую из трёх звёзд.
Две другие звезды светят в 500 раз меньше. В свете старшего брата их можно увидеть в телескоп средней мощности.
Созвездие Ориона и яркую синюю звезду Ригель лучше всего наблюдать в зимние месяцы. В тёплое время года Орион поднимается над горизонтом совсем невысоко.
Жуткие голубые гиганты могут раскрыть тайны эволюции звёзд
Перевод статьи Пола Саттера (PAUL M. SUTTER), опубликованной на сайте Universe Today
Речь идёт о редких ярких голубых переменных звездах, которые могут заключать в себе разгадки к пониманию связи между жизнью звёзд и их смертью.
Голубой период
Яркие голубые переменные (LBV) звёзды невероятно редкие объекты. На данный момент астрономам известно о существовании всего примерно 20 (это не точно) таких объектов, и считается, что в нашей галактике их может быть максимум несколько сотен. Из-за того, что они такие редкие, мы их плохо понимаем. Из-за того, что мы их плохо понимаем, их трудно описать.
Туманность Гомункул, образовавшаяся после грандиозного взрыва LBV Эты Киля (Eta Carinae). Jon Morse (University of Colorado) & NASA Hubble Space Telescope
Вот что нам известно:
Разминка перед финалом
Наверное самая главная загадка звёзд LBV кроется в их дьявольской нестабильности. Что именно вызывает нечастые, но фантастические по своим масштабам вспышки? Хотя трудно сразу ответить на этот вопрос (надо думать, ведь эти звёзды представляют из себя невероятно сложные физические системы), учёные полагают, что разгадка кроется в сложной связи между внешними и внутренними слоями таких звёзд.
Звёзды LBV страдают самой тяжёлой формой синдрома раздражённого кишечника, которую только можно представить. Их внутренности постоянно выворачивает колоссальными конвекционными потоками, которые переносят горячее вещество от ядра к поверхности, а остывшее — от поверхности к ядру. Это совершенно нормальный процесс для обычных звёзд, но у звёзд LBV здесь просто срывает планку — конвекционные потоки активно выталкивают сгустки внешних слоёв гораздо выше и дальше обычного.
Немного отделившись за счёт конвекции от тела горячей звезды, внешние слои наконец-то могут чуть-чуть остыть. Это увеличивает их плотность, что в свою очередь блокирует идущий снизу звёздный свет. Излучение толкает (как солнечный парус, только в разы серьёзнее) этот уплотнившийся внешний слой, полностью отрывая его от звезды, и сопровождая всё это мощнейшей вспышкой света и выбросом вещества.
В этой истории ещё предстоит многое уточнить и ответить на один важный вопрос: стадия LBV у массивных звёзд, сопровождающаяся бурными приступами, это не предвестник ли ещё более безумной стадии эволюции звёзд известной как фаза Вольфа-Райе (Wolf-Rayet), или после LBV сразу возникает сверхновая?
Родственники гигантов
Если бы у нас в распоряжении было несколько сотен тысяч лет на наблюдение за жизнью и смертью таких звёзд, на этот вопрос можно было бы легко ответить. Но такого времени у нас нет, поэтому найти ответ будет тяжело.
Один из ключей к разгадке кроется в родственных связях между звёздами-гигантами. Если ход жизни самых массивных звёзд во Вселенной выглядит так — «гигант / яркая голубая переменная / Вольф-Райе / бабах», плюс каждая из стадий относительно скоротечна, то мы должны наблюдать все эти стадии в нашем звёздном окружении. Большие звёзды вместе рождаются, вместе стареют и вместе умирают.
Но если звёзды LBV сами по себе и идут к последнему «бабаху» отдельной дорожкой, то они должны отличаться от своих родственников — звёзд Вольфа-Райе. Они, фигурально выражаясь, заселятся в отдельный дом престарелых, на другом конце города.
Лучшее место для поиска таких родственных связей — Большое Магелланово Облако, так как это относительно изолированный объект в ночном небе.
Исследования вопроса массивности звёзд LBV с переменным успехом ведутся последние несколько лет, в то время как учёные пытаются прийти к единому определению понятий «массивности» и «LBV».
Свежее исследование, недавно принятое для публикации в «Астрофизическом Журнале», уточняет «стандартное» (насколько это возможно в таких случаях) описание LBV: это одна из многих чудовищных стадий жизни массивных звёзд перед их смертью. Это значит, что если мы поймём как устроены звёзды LBV, мы разберёмся в том, как умирают звёзды-гиганты.
Загадки голубых звезд сверхгигантов
Голубой сверхгигант – это массивная звезда, которая живет недолго и умирает молодой, что делает её трудным объектом космоса для изучения астрономами, даже использующими самые сверхсовременные инструменты.
До того, как арсенал ученых пополнился космическими телескопами, было известно, что синие гиганты существуют в ограниченном количестве, поэтому человечество об этих планетах имеет мало знаний.
Рождение и классификация голубых звезд гигантов
Появление всех звёзд происходит по одинаковому принципу. Огромное молекулярное облако под действием гравитации сжимается в шар до момента появления ядерного синтеза, спровоцированного внутренней температурой. Во время существования гигантское светило находится в состоянии внутренней борьбы, внешняя поверхность воздействует силой тяжести, а ядро — мощностью раскаленного вещества, которое стремится расшириться. В результате плавного выгорания водорода и гелия в центре простые звезды с огромной массой становятся сверхгигантскими.
Известна Йеркская классификация, отражающая спектр светимости. По ней звезды сверхгиганты относят к I классу, где данные объекты разделены на такие группы:
По типу спектра в Гарвардской классификации такие светила входят в интервал от O до M. Голубой гигант относится к классам O, B, A, красные тела – K, M, промежуточные и мало изученные желтые – F, G.
Интересные факты о голубых сверхгигантах
Голубые гигантские космические тела отличаются относительно молодым возрастом, а также у них высокая температура поверхности, равная от 20 до 50000 градусов Цельсия. Масса таких объектов космоса больше Солнца в 10 – 15 раз, максимальный радиус в среднем равен 25 Солнцам.
Синий гигант – редчайший объект, таящий в себе много загадок. Это наиболее яркие и горячие космические тела, которые из-за крупной массы живут лишь 10 – 50 миллионов лет. Находятся они только в молодых космических структурах, преимущественно в:
Если рассматривать физическое появление данного феномена, то можно заметить, что температура поверхности обеспечивается за счёт скорости передвижения молекул, которые относятся к веществу тела. Чем выше данный показатель, тем скорее становится движение. Это существенно влияет на длину волн, которые проходят через вещество. В горячей среде они становятся короткими, а в холодной – более длинными.
В связи с тем, что между цветом и температурой сверхгиганта существует определённая взаимосвязь, то была создана специальная диаграмма Герцшпрунга-Рассела, выявляющая такие ценные параметры:
По мере своего развития светило может менять цвет, становясь желтым или белым, подобно Полярной звезде. Но, традиционно факт существования такого тела завершается взрывом.
Яркие примеры голубых сверхгигантов
Звезда голубой гигант – космический объект, заслуживающий особого внимания в кругах астрономов и простых обывателей. Чтобы понять её базовые характеристики, рассмотрим несколько реальных примеров:
Гигантские синие светила космоса не перестают вызывать среди астрономов необыкновенный интерес.
Звезды, над которыми не властно время или что такое голубые отставшие звёзды?
Они находятся в звездных скоплениях, и они также существуют в диске нашей Галактики.
Возраст звезды влияет на её цвет
Вообще говоря, голубая звезда моложе (она имеет большую массу, потребляет больше водорода, более активна), чем красная звезда. Нормально то, что с годами голубой гигант становится красным карликом, потому что возраст не прощает звезду. В течение миллионов лет их масса уменьшается и исчезает водород, который их питает. С меньшим количеством водорода и меньшим количеством тепла, они меняют голубой цвет, чтобы перейти к красному.
Этапы эволюции звезд
Звезды, которые составляют скопления должны быть того же возраста, и должны быть в основном красными карликами. Но это не так.
Голубые звезды имеют своеобразную систему омоложения. Они получают дополнительное топливо, которое дает им новый импульс. Это может произойти, если звезда притягивает материал от другой соседней звезды, которая проходит поблизости, или если они сталкиваются. Это то, что никогда не происходит (или почти никогда) в галактике, но в шаровом скоплении, с огромным количеством звезд, где они буквально переполнены, столкновением между ними или тем, что одна звезда проходит близко к другой, является хорошим объяснением.
Как мы их нашли?
Голубые отставшие звёзды были расположены в 21 шаровых скоплениях. Несколько скоплений выглядели молодыми, с голубыми звездами, рассеянными по всему скоплению, в то время как большая группа была старше, с голубыми звездами в центре. Третья группа находилась в процессе старения, причем звезды, наиболее близкие к центру, мигрировали вначале вглубь, в то время как самые дальние звезды постепенно приближались к центру.