Den lyseste og yngste: hva vitenskapen vet om røde superkjemper

Hva er røde superkjemper?

En rød superkjempe er en massiv og veldig stor stjerne. Refererer til

spektralklasse K eller M og lysstyrkeklasse I. Typiske representanter for røde superkjemper er stjernene Antares og Betelgeuse.

Beskrivelse av røde superkjemper

  • kjennetegn

Røde superkjemper er de største i størrelsestjerner. De har en veldig lav effektiv temperatur (3.000–5.000 K) og en radius 200–1.500 ganger solens radius. Energistrømmen per overflatenhet på overflaten er liten - 2–10 ganger mindre enn solens. Lysstyrken til røde supergiganter er 500 tusen høyere enn solens lysstyrke.

Det røde superkjempestadiet er karakteristisk for massive (over 10 solmasser) stjerner og varer fra 10 til 100 millioner år. Stjerner av denne typen ligger ofte i klynger.

Den tradisjonelle inndelingen av stjerner i røde kjemper ogrøde superkjemper er vilkårlig, siden det bare reflekterer forskjellen i radier og lysstyrker til stjerner med en lignende indre struktur: de har alle en varm tett kjerne og en svært sjeldne utvidet konvolutt.

I henhold til den moderne teorien om stjernevolusjon, faller en stjerne inn i regionen Hertzsprung-Russell-diagrammet, okkupert av røde giganter og røde superkjemper to ganger.

  • Eiendommer

Overflatetemperaturen til røde superkjempervarierer fra 3500 til 4500 Kelvin. På grunn av deres størrelse krever de utrolig mye energi, noe som resulterer i en kort (i forhold til andre stadier av stjerner) livssyklus, som varer fra 10-100 millioner år.

Sammenligning med solen

Sammenlignet med solen er Betelgeuse mange ganger større. Hvis den plasseres i solsystemet, vil den ta avstanden til Jupiter. Med en reduksjon i diameteren, vil den grense til Mars bane.

Lysstyrken til Betelgeuse er 100.000 ganger større enn Jordens. Og alderen er 10 milliarder år. Mens solen bare er omtrent 5 milliarder kroner.

Forskere tenker i økende grad på atferdBetelgeuse, fordi den røde kjempen oppfører seg akkurat som solen. Den har lokaliserte punkter der temperaturen er høyere enn en annen overflate og steder der temperaturen er lavere.

Til tross for at solformen er sfærisk, og den røde superkjempen i form av en potet, er dette forundrende i vitenskapelige miljøer.

Representanter for røde superkjemper

Når det gjelder lysstyrke, rangerer den røde supergiganten Betelgeuse på 9. plass på nattehimmelen. Lysstyrken varierer fra 0,2 til 1,9 styrke i løpet av 2070 dager. Tilhører spektralklassen m1-2 la lab.

Stjernestørrelse:

  • Stjernens radius er 600 ganger solens diameter.
  • Og massen er lik 20 solmasser.
  • Volumet er 300 millioner ganger volumet av solen.

Atmosfæren til stjernen er sjelden, og tettheten er mye lavere enn solen. Vinkeldiameteren er 0,050 buesekunder. Den endrer seg avhengig av gigantenes lysstyrke.

Astronomene målte radiusen ved hjelp av et romlig IR-interferometer. Rotasjonsperioden til stjernen ble beregnet, som er 18 år.

Utseendet til stjernene

Røde superkjemper er en del av livetsyklus av stjerner med høy masse. Når kjernen til en massiv stjerne begynner å kollapse, stiger temperaturen og får helium til å falle sammen. Den raske fusjonen av helium destabiliserer den massive stjernen.

En enorm mengde energi presser utoverlag av stjernen, noe som fører til et nytt livsstadium - transformasjon til en rød superkjempe. På dette stadiet balanserer stjernens gravitasjonskraft ut igjen og stjernen mister det meste av massen.

Røde superkjemper regnes som de største stjernene, men ikke de mest massive, de vil fortsette å miste masse med alderen.

Eksplosjon av røde superkjemper

Den røde kjempen er i sluttfasen av å brenne karbon. Å vite hvilke prosesser som foregår inne i stjernen, kan forskere fortelle fremtiden til Betelgeuse.

For eksempel, med en rask eksplosjon, dannes jern, nikkel og gull i den. En langsom eksplosjon produserer gasser som karbon, oksygen, barium.

Forskere mener den røde superkjempen er klargå supernova. Noen få tusen år til, og kanskje til og med tidligere, og denne stjernen vil eksplodere og frigjøre den kasserte energien på nærliggende romobjekter, siden den vil frigjøre så mye energi som solen har sendt ut i hele sitt liv.

Når en super gigant går tom for drivstoff som opprettholder livet. Tyngdekraften vinner og kjernen begynner å kollapse. Til slutt avslutter disse stjernene livet som supernovaer av type II.

For det første kan en slik mengde energi som frigjøres fra Betelgeuse forstyrre driften av satellitter, mobilkommunikasjon og Internett på planeten. Nordlyset vil bli enda lysere.

Videre kan eksplosjonen føre til uønskede effekter på naturen, noe som vil føre til utryddelse av noen dyrearter og en liten forkjølelse. Men alt dette er antagelser.

En nøytronstjerne kan dannes fra restene av en stjernekjerne, eller i tilfelle av massive stjerner, kan det opprettes et svart hull.

Temperatur hos røde superkjemper

Daisuke Taniguchi fra University of Tokyo i Japan og kollegene hans målte for første gang nøyaktig temperaturen på fotosfæren til røde superkjemper.

Inntil nylig kunne forskere ikke bestemme den eksakte temperaturen til fotosfæren til disse stjernene - det nedre laget av atmosfæren der det meste av stjernens stråling dannes.

For å måle temperaturen til en rød superris,det er nødvendig å finne klart synlige områder av stjernens fotosfære, hvis utslippsspekter ikke ble påvirket av de øvre lagene i atmosfæren. I tillegg er det ingen spesifikk absorpsjonslinje som entydig vil indikere overflatetemperaturen til slike stjerner.

Slik bestemte astronomene temperaturenfotosfæren til ti nærliggende røde superkjemper. Spesielt er det 3344,85 grader Celsius for Betelgeuse, noe som er omtrent 1,68 ganger mindre enn temperaturen på solens fotosfære.

Disse nyeste endringene, astrofysikere er sikre på,vil bidra til å forstå hvilke prosesser som oppstår i dypet av slike lysarmaturer, samt å gjøre de første fullverdige spådommene om hvor nær Betelgeuse er å bli en supernova.

Les mer

Fysikere har laget en analog av et svart hull og bekreftet Hawkings teori. Hvor det fører?

Det første panoramaet av Mars dukket opp. Den består av 142 bilder!

Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde