O mais brilhante e o mais jovem: o que a ciência sabe sobre supergigantes vermelhos

O que são supergigantes vermelhos?

Uma supergigante vermelha é uma estrela massiva e muito grande. Refere-se a

classe espectral K ou M e classe de luminosidade I. Representantes típicos de supergigantes vermelhas são as estrelas Antares e Betelgeuse.

Descrição de supergigantes vermelhos

  • Características

Os supergigantes vermelhos são os maiores em tamanhoestrelas. Eles têm uma temperatura efetiva muito baixa (3.000–5.000 K) e um raio de 200–1.500 vezes o raio do Sol. O fluxo de energia por unidade de área de sua superfície é pequeno - 2 a 10 vezes menor que o do sol. A luminosidade das supergigantes vermelhas é 500 mil maior do que a luminosidade do sol.

O estágio supergigante vermelho é característico de estrelas massivas (mais de 10 massas solares) e dura de 10 a 100 milhões de anos. Estrelas desse tipo geralmente estão localizadas em grupos.

A divisão tradicional das estrelas em gigantes vermelhas esupergigantes vermelhas é arbitrária, pois reflete apenas a diferença nos raios e luminosidades de estrelas com estrutura interna semelhante: todas elas têm um núcleo quente e denso e um envelope estendido muito rarefeito.

De acordo com a teoria moderna da evolução estelar, uma estrela cai na região do diagrama de Hertzsprung-Russell, ocupada por gigantes vermelhas e supergigantes vermelhas duas vezes.

  • Propriedades

Temperatura da superfície das supergigantes vermelhasvaria de 3.500 a 4.500 Kelvin. Devido ao seu tamanho, eles requerem uma quantidade incrível de energia, o que leva a um ciclo de vida curto (em relação a outros estágios das estrelas), que dura de 10 a 100 milhões de anos.

Comparação com o sol

Comparada com o Sol, Betelgeuse é muitas vezes maior. Se for colocado no sistema solar, percorrerá a distância até Júpiter. Com uma diminuição em seu diâmetro, ele fará fronteira com a órbita de Marte.

O brilho de Betelgeuse é 100.000 vezes maior que o da Terra. E a idade é de 10 bilhões de anos. Enquanto o Sol tem apenas cerca de 5 bilhões.

Os cientistas estão cada vez mais pensando sobre o comportamentoBetelgeuse, porque a gigante vermelha se comporta como o sol. Possui pontos localizados onde a temperatura é mais alta do que outra superfície e lugares onde a temperatura é mais baixa.

Apesar de a forma do sol ser esférica e a da supergigante vermelha ter a forma de uma batata, isso é intrigante nos círculos científicos.

Representantes de supergigantes vermelhos

Em termos de brilho, a supergigante vermelha Betelgeuse ocupa a 9ª posição no céu noturno. Seu brilho varia de magnitude 0,2 a 1,9 ao longo de 2.070 dias. Pertence à classe espectral m1-2 la lab.

Tamanho da estrela:

  • O raio da estrela é 600 vezes o diâmetro do Sol.
  • E a massa é igual a 20 massas solares.
  • O volume é 300 milhões de vezes o volume do sol.

A atmosfera da estrela é rarefeita e a densidade é muito mais baixa do que a do Sol. Seu diâmetro angular é de 0,050 segundos de arco. Ele muda dependendo da luminosidade do gigante.

Os astrônomos mediram o raio usando um interferômetro infravermelho espacial. Foi calculado o período de rotação da estrela, que é de 18 anos.

O aparecimento das estrelas

Supergigantes vermelhas fazem parte da vidaciclo de estrelas de grande massa. Quando o núcleo de uma estrela massiva começa a entrar em colapso, a temperatura sobe, fazendo com que o hélio se aglutine. A rápida fusão do hélio desestabiliza a estrela massiva.

Uma enorme quantidade de energia empurra para foracamadas da estrela, o que leva a um novo estágio de vida - a transformação em uma supergigante vermelha. Nesta fase, a força gravitacional da estrela se equilibra novamente e a estrela perde a maior parte da sua massa.

As supergigantes vermelhas são consideradas as maiores estrelas, mas não as mais massivas, elas continuarão a perder massa com a idade.

Explosão de supergigantes vermelhos

A gigante vermelha está nos estágios finais de queima de carbono. Sabendo quais processos estão ocorrendo dentro da estrela, os cientistas podem prever o futuro de Betelgeuse.

Por exemplo, com uma rápida explosão, ferro, níquel e ouro são formados dentro dela. Uma explosão lenta produz gases como carbono, oxigênio, bário.

Os cientistas acreditam que a supergigante vermelha está prontavá supernova. Mais alguns milhares de anos, e talvez até antes, e essa estrela explodirá, liberando a energia descartada em objetos espaciais próximos, pois irá liberar tanta energia quanto o Sol emitiu em toda a sua vida.

Quando uma supergigante fica sem combustível que sustenta a vida. A gravidade vence e o núcleo começa a entrar em colapso. Em última análise, essas estrelas terminam suas vidas como uma supernova Tipo II.

Em primeiro lugar, essa quantidade de energia liberada pela Betelgeuse pode atrapalhar o funcionamento dos satélites, das comunicações móveis e da Internet no planeta. A aurora ficará ainda mais brilhante.

Além disso, a explosão pode levar a efeitos adversos na natureza, que levarão à extinção de algumas espécies animais e a uma leve onda de frio. Mas tudo isso são suposições.

Uma estrela de nêutrons pode se formar a partir dos restos do núcleo de uma estrela ou, no caso de estrelas massivas, um buraco negro pode ser criado.

Temperatura das supergigantes vermelhas

Daisuke Taniguchi, da Universidade de Tóquio, no Japão, e seus colegas mediram com precisão a temperatura da fotosfera de supergigantes vermelhas pela primeira vez.

Até recentemente, os cientistas não podiam determinar a temperatura exata da fotosfera dessas estrelas - a camada inferior de sua atmosfera, na qual a maior parte da radiação da estrela é formada.

Para medir a temperatura de uma supergigante vermelha,é necessário encontrar áreas claramente visíveis da fotosfera estelar, cujo espectro de emissão não foi influenciado pelas camadas superiores de sua atmosfera. Além disso, não existe uma linha de absorção específica que indique inequivocamente a temperatura da superfície dessas estrelas.

É assim que os astrônomos determinam a temperaturaa fotosfera de dez supergigantes vermelhas próximas. Em particular, para Betelgeuse é 3344,85 graus Celsius, o que é cerca de 1,68 vezes menos que a temperatura da fotosfera solar.

Essas mudanças mais recentes, os astrofísicos têm certeza,ajudará a entender quais processos estão ocorrendo nas entranhas de tais luminares, bem como a fazer as primeiras previsões completas sobre o quão perto Betelgeuse está de se tornar uma supernova.

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