Nejjasnější a nejmladší: co věda ví o červených supergiantech

Co jsou červené supergianty?

Červený veleobr je hmotná a velmi velká hvězda.

Typickými představiteli červených veleobrů jsou hvězdy Antares a Betelgeuse.

Popis červených supergiants

  • Charakteristiky

Červené supergianty jsou největšíhvězdy. Mají velmi nízkou efektivní teplotu (3 000–5 000 K) a poloměr 200–1 500krát větší než poloměr Slunce. Tok energie na jednotku plochy jejich povrchu je malý - 2–10krát menší než tok Slunce. Svítivost červených supergiantů je o 500 tisíc vyšší než svítivost Slunce.

Červený stupeň superobra je charakteristický pro hmotné (přes 10 hmotností Slunce) hvězdy a trvá 10 až 100 milionů let. Hvězdy tohoto typu se často nacházejí ve shlucích.

Tradiční dělení hvězd na rudé obry a rudé veleobry je libovolné, protože odrážípouze rozdíl v poloměrech a svítivosti hvězd s podobnou vnitřní strukturou: všechny majíHorké, husté jádro a velmi řídká prodloužená skořápka.

Podle moderní teorie hvězdné evoluce spadá hvězda do oblasti Hertzsprung-Russellova diagramu, kde jsou dvakrát obsazeni červenými obry a červenými supergianty.

  • Vlastnosti

Teplota povrchu červených supergiantůse pohybuje od 3 500 do 4 500 Kelvinů. Vzhledem ke své velikosti vyžadují neuvěřitelné množství energie, což má za následek krátký (ve srovnání s jinými stádii hvězd) životní cyklus, který trvá 10–100 milionů let.

Srovnání se Sluncem

Ve srovnání se Sluncem je Betelgeuse mnohonásobně větší. Pokud je umístěn ve sluneční soustavě, bude to trvat vzdálenost k Jupiteru. Se zmenšením jeho průměru bude hraničit s oběžnou dráhou Marsu.

Jas Betelgeuse je stotisíckrát větší než jas Země. A věk je 10 miliard let. Zatímco Slunce je jen asi 5 miliard.

Vědci stále více přemýšlejí o chováníBetelgeuse, protože červený obr se chová jako slunce. Má lokalizované body, kde je teplota vyšší než jiný povrch, a místa, kde je teplota nižší.

Navzdory skutečnosti, že tvar slunce je sférický a červený superobr má podobu bramboru, je to ve vědeckých kruzích záhadné.

Zástupci červených supergiants

Z hlediska jasnosti je rudý veleobr Betelgeuse na noční obloze na 9. místě.Jeho magnituda se pohybuje od 0,2 do 1,9 magnitudy každých 2070 dní.Patří do spektrální třídy m1-2 la lab.

Velikost hvězdy:

  • Poloměr hvězdy je 600krát větší než průměr Slunce.
  • A hmotnost se rovná 20 hmotám Slunce.
  • Objem je 300 miliónkrát větší než objem Slunce.

Atmosféra hvězdy je řídká a hustota je mnohem nižší než u Slunce. Jeho úhlový průměr je 0,050 obloukových sekund. Mění se v závislosti na svítivosti obra.

Astronomové změřili poloměr pomocí prostorového IR interferometru. Bylo vypočítáno období rotace hvězdy, což je 18 let.

Vzhled hvězd

Červené supergianty jsou součástí životacyklus hvězd s vysokou hmotností. Když se jádro hmotné hvězdy začne hroutit, teplota stoupne, což způsobí splynutí helia. Rychlá fúze hélia destabilizuje hmotnou hvězdu.

Obrovské množství energie vytlačuje vnější vrstvy hvězdy, což vede k nové fázi života – přeměně v rudého veleobra.V tomto okamžiku se gravitační síla hvězdy opět vyrovná a hvězda ztrácívětšinu jeho hmoty.

Červené supergianty jsou považovány za největší hvězdy, ale ne za nejhmotnější, s přibývajícím věkem budou i nadále hubnout.

Výbuch červených supergiantů

Červený obr je v závěrečné fázi spalování uhlíku. Vědci, kteří vědí, jaké procesy probíhají uvnitř hvězdy, mohou říci budoucnost Betelgeuse.

Například při rychlém výbuchu se uvnitř tvoří železo, nikl a zlato. Pomalý výbuch produkuje plyny jako uhlík, kyslík, baryum.

Vědci věří, že červený superobr je připravenjdi supernova. Ještě několik tisíc let, a možná i dříve, a tato hvězda vybuchne a uvolní odhozenou energii na okolních vesmírných objektech, protože uvolní tolik energie, kolik vyzařovalo Slunce za celý svůj život.

Když supergiantovi dojde palivo, které udrží život. Gravitace vyhrává a jádro se začíná hroutit. Nakonec tyto hvězdy končí svůj život jako supernova typu II.

Za prvé, takové množství energie uvolněné z Betelgeuse může narušit provoz satelitů, mobilní komunikace a internetu na planetě. Polární záře bude ještě jasnější.

Výbuch může navíc vést k nepříznivým dopadům na přírodu, což povede k vyhynutí některých druhů zvířat a mírnému chladu. Ale to jsou všechno předpoklady.

Neutronová hvězda může vzniknout ze zbytků jádra hvězdy, nebo v případě hmotných hvězd může být vytvořena černá díra.

Teplota červených supergiants

Daisuke Taniguchi z Tokijské univerzity v Japonsku a jeho kolegové poprvé přesně změřili teplotu fotosféry červených supergiantů.

Až donedávna vědci nemohli určit přesnou teplotu fotosféry těchto hvězd - spodní vrstvu jejich atmosféry, ve které se tvoří většina záření hvězdy.

Pro měření teploty červeného velikána,je nutné najít jasně viditelné oblasti hvězdné fotosféry, jejichž emisní spektrum nebylo ovlivněno horními vrstvami jejich atmosféry. Kromě toho neexistuje žádná konkrétní absorpční linie, která by jednoznačně indikovala povrchovou teplotu těchto hvězd.

Takto určili teplotu astronomovéfotosféra deseti blízkých červených supergiantů. Konkrétně pro Betelgeuse je to 3344,85 stupňů Celsia, což je asi 1,68krát méně než teplota sluneční sféry.

Tyto nejnovější změny si astrofyzici jistí,pomůže pochopit, jaké procesy probíhají v útrobách těchto světel, a také učinit první plnohodnotné předpovědi o tom, jak blízko je Betelgeuse k tomu, aby se stal supernovou.

Přečtěte si více

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Objevilo se první panorama Marsu. Skládá se ze 142 fotografií!

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí