Най-ярките и най-младите: какво науката знае за червените супергиганти

Какво представляват червените супергиганти?

Червеният свръхгигант е масивна и много голяма звезда.

Типични представители на червените свръхгиганти са звездите Антарес и Бетелгейзе.

Описание на червените супергиганти

  • характеристики на

Червените супергиганти са най-големите по размерзвезди. Те имат много ниска ефективна температура (3000–5000 К) и радиус 200–1 500 пъти по-голям от радиуса на Слънцето. Енергийният поток на единица площ от тяхната повърхност е малък - 2–10 пъти по-малък от този на Слънцето. Светимостта на червените супергиганти е с 500 хиляди по-висока от светимостта на Слънцето.

Червеният свръхгигантски етап е характерен за масивни (над 10 слънчеви маси) звезди и продължава от 10 до 100 милиона години. Звездите от този тип често се намират в клъстери.

Традиционното разделяне на звездите на червени гиганти и червени свръхгиганти е произволно, тъй като отразявасамо разликата в радиусите и светимостта на звездите с подобна вътрешна структура: всички те иматгорещо, плътно ядро и много разредена разширена черупка.

Според съвременната теория за звездната еволюция една звезда попада в района на диаграмата Hertzsprung-Russell, заета два пъти от червени гиганти и червени супергиганти.

  • Имоти

Температура на повърхността на червените супергигантиварира от 3500 до 4500 Келвина. Поради техния размер, те изискват невероятно количество енергия, което води до кратък (спрямо другите етапи на звездите) жизнен цикъл, който продължава от 10-100 милиона години.

Сравнение със Слънцето

В сравнение със Слънцето, Betelgeuse е в пъти по-голям. Ако се постави в Слънчевата система, тогава ще отнеме разстоянието до Юпитер. С намаляване на диаметъра си той ще граничи с орбитата на Марс.

Яркостта на Betelgeuse е 100 000 пъти по-голяма от тази на Земята. А възрастта е 10 милиарда години. Докато Слънцето е само около 5 милиарда.

Учените все повече мислят за поведениетоБетелгейзе, защото червеният гигант се държи точно като слънцето. Той има локализирани точки, където температурата е по-висока от друга повърхност и места, където температурата е по-ниска.

Въпреки факта, че формата на слънцето е сферична и тази на червения свръхгигант под формата на картоф, това е озадачаващо в научните среди.

Представители на червените супергиганти

По яркост червеният свръхгигант Бетелгейзе се нарежда на 9-то място в нощното небе.Магнитудът му варира от 0,2 до 1,9 магнитуда на всеки 2070 дни.Принадлежи към спектралния клас m1-2 la lab.

Размер на звездата:

  • Радиусът на звездата е 600 пъти по-голям от диаметъра на Слънцето.
  • А масата е равна на 20 слънчеви маси.
  • Обемът е 300 милиона пъти по-голям от този на Слънцето.

Атмосферата на звездата е разредена и плътността е много по-ниска от Слънцето. Неговият ъглов диаметър е 0,050 дъгови секунди. Тя се променя в зависимост от блясъка на гиганта.

Астрономите са измерили радиуса с помощта на пространствен IR интерферометър. Изчислен е периодът на въртене на звездата, който е 18 години.

Появата на звездите

Червените супергиганти са част от животацикъл от звезди с голяма маса. Когато сърцевината на масивна звезда започне да се срутва, температурата се повишава, което води до сливане на хелий. Бързото сливане на хелий дестабилизира масивната звезда.

Огромно количество енергия изтласква външните слоеве на звездата, което води до нов етап от живота – превръщането в червен свръхгигант.В този момент гравитационната сила на звездата отново се балансира и звездата губипо-голямата част от своята маса.

Червените супергиганти се считат за най-големите звезди, но не и за най-масивните, те ще продължат да губят маса с възрастта.

Експлозия на червени супергиганти

Червеният гигант е в последния етап от изгарянето на въглерод. Знаейки какви процеси протичат в звездата, учените могат да разкажат бъдещето на Бетелгейзе.

Например при бърз взрив вътре в него се образуват желязо, никел и злато. При бавна експлозия се получават газове като въглерод, кислород, барий.

Учените вярват, че червеният супергигант е готовотидете супернова. Още няколко хиляди години, а може би дори по-рано, и тази звезда ще избухне, освобождавайки изхвърлената енергия върху близките космически обекти, тъй като тя ще освободи толкова енергия, колкото Слънцето освобождава през целия си живот.

Когато свръхгигантът свърши гориво, което поддържа живота. Гравитацията печели и ядрото започва да рухва. В крайна сметка тези звезди завършват живота си като свръхнова тип II.

На първо място, такова количество енергия, освободено от Betelgeuse, може да наруши работата на сателитите, мобилните комуникации и Интернет на планетата. Полярното сияние ще стане още по-ярко.

Освен това експлозията може да доведе до неблагоприятни последици за природата, което ще доведе до изчезване на някои видове животни и леко застудяване. Но това са всички предположения.

От остатъците от ядрото на звезда може да се образува неутронна звезда или, в случай на масивни звезди, може да се създаде черна дупка.

Температура на червените супергиганти

Дайсуке Танигучи от Токийския университет в Япония и колегите му за първи път са измерили точно температурата на фотосферата на червените супергиганти.

Доскоро учените не можеха да определят точната температура на фотосферата на тези звезди - долния слой на тяхната атмосфера, в който се образува по-голямата част от радиацията на звездата.

За да измерите температурата на червен свръхгигант,необходимо е да се открият ясно видими области на фотосферата на звездата, чийто емисионен спектър не е бил повлиян от горните слоеве на тяхната атмосфера. Освен това няма конкретна абсорбционна линия, която еднозначно да показва повърхностната температура на такива звезди.

По този начин астрономите определят температуратафотосферата на десет близки червени супергиганти. По-специално, за Бетелгейзе е 3344,85 градуса по Целзий, което е приблизително 1,68 пъти по-ниско от температурата на фотосферата на Слънцето.

Тези най-нови промени, сигурни са астрофизиците,ще помогне да се разбере какви процеси се случват в дълбините на такива светила, както и да се направят първите пълноценни прогнози за това колко близо е Бетелгейзе да стане свръхнова.

Прочетете още

Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?

Появи се първата панорама на Марс. Състои се от 142 снимки!

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат