Ez a cikk eredetileg 2008-ban jelent meg, de mostanra többször frissítettük, hogy nyomon kövessük a kozmoszról szerzett ismereteinket!
Hat éves lányom kérdezősködő gép. Néhány napja hazafelé tartottunk az iskolából, és ő az Univerzum természetéről grillezett nekem. Az egyik zingere ez volt: „Mi a legnagyobb csillag az univerzumban”? Könnyű válaszom volt. „Az Univerzum egy nagy hely – mondtam –, és semmiképpen sem tudhatjuk, mi a legnagyobb csillag. De ez nem igazi válasz.
Szóval finomította a kérdést. – Mi a legnagyobb sztár, akit ismerünk? Természetesen az autóban ragadtam, és nem fértem hozzá az internethez. De miután hazaértem, és kutakodhattam, megtudtam a választ, és úgy gondoltam, megosztom a többiekkel. Ahhoz azonban, hogy teljes körűen válaszolhassunk, először néhány alapvető háttérinformációra van szükség. Kész?
Napsugár és tömeg:
Amikor a csillagok méretéről beszélünk, fontos, hogy először vessünk egy pillantást saját Napunkra, hogy érzékeljük a méretarányt. Ismerős csillagunk hatalmas, 1,4 millió km átmérőjű (870 000 mérföld). Ez akkora szám, hogy nehéz átérezni a léptéket. Ha már erről beszélünk, a Nap a Naprendszerünkben található összes anyag 99,9%-át teszi ki. Valójában egymillió Föld bolygót is elférne a Nap belsejében.
Ezeket az értékeket felhasználva alkották meg a csillagászok a „napsugár” és „naptömeg” kifejezéseket, amellyel a kisebb vagy nagyobb méretű és tömegű csillagokat hasonlítják össze a sajátunkkal. A napsugár 690 000 km (432 000 mérföld) és 1 naptömeg 2x1030kilogramm (4,3 x 1030font). Ez 2 nemmilliárd kilogramm, vagyis 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg.
A Morgan-Keenan spektrális diagram művész általi ábrázolása, amely a fő sorozatú csillagok közötti különbséget mutatja. Jóváírás: Wikipedia Commons
Egy másik dolog, amit érdemes megfontolni, az a tény, hogy a Napunk a csillagokhoz képest elég kicsi. G-típusú fősorozatú csillagként (konkrétan G2V csillagként), amelyet általában sárga törpeként ismernek, a mérettáblázat kisebbik végén található (lásd fent). Bár minden bizonnyal nagyobb, mint a leggyakoribb csillagtípus – M-típus vagy Vörös Törpék –, maga is eltörpül (nem szójáték!) a kék óriások és más spektrális osztályok kedvelői előtt.
Osztályozás:
Hogy mindezt lebontsuk, a csillagokat alapvető jellemzőik alapján csoportosítják, ami lehet spektrális osztályuk (azaz színük), hőmérsékletük, méretük és fényességük. A legáltalánosabb osztályozási módszer az úgynevezett Morgan–Keenan (MK) rendszer, amely hőmérséklet alapján osztályozza a csillagokat a betűk segítségévelVAGY,B,NAK NEK,F,G,NAK NEK, ésM, – O a legmelegebb és M a legmenőbb. Ezután minden betűosztályt egy numerikus számjegy segítségével osztanak fel0hogy legmelegebb és9a leghidegebb (például az O1-től az M9-ig a legmelegebbtől a leghidegebbig).
Az MK rendszerben a fényességi osztályt római számokkal egészítik ki. Ezek a csillag spektrumában lévő bizonyos abszorpciós vonalak szélességén alapulnak (amelyek a légkör sűrűségétől függően változnak), így megkülönböztetik az óriáscsillagokat a törpéktől. A 0 és I fényerősségi osztály a hiper- vagy szuperóriásokra vonatkozik; a II., III. és IV. osztály a fényes, szabályos óriásokra, illetve az alsóóriásokra vonatkozik; Az V. osztály a fősorozat csillagaira vonatkozik; és a VI. és VII. osztály a szubtörpékre és a törpecsillagokra vonatkozik.
A Hertzspirg-Russel diagram, amely a csillag színe közötti összefüggést mutatja, AM. fényerő és hőmérséklet. Jóváírás: astronomy.starrynight.com
Ott van még a Hertzsprung-Russell diagram , amely a csillagok osztályozását az abszolút nagysághoz (azaz a belső fényességhez), a fényerőhöz és a felületi hőmérséklethez kapcsolja. Ugyanezt a besorolást használják a spektrális típusok esetében is, az egyik végén kék és fehértől a másik végén pirosig, amit azután kombinálnak az abszolút vizuális magnitúdójú csillagokkal (Mv-ben kifejezve), hogy egy 2-dimenziós diagramon helyezzék el őket (lásd fent). ).
Átlagosan az O-tartományba tartozó csillagok forróbbak, mint más osztályok, effektív hőmérsékletük akár 30 000 K is lehet. Ugyanakkor nagyobbak és tömegesebbek is, méretük meghaladja a 6 és fél nap sugarát, 16 naptömeg. Az alsó végén a K és M típusú csillagok (narancssárga és vörös törpék) általában hűvösebbek (2400 és 5700 K között mozognak), méretük 0,7-0,96-szor nagyobb, mint a mi Napunké, és bárhol 0,08-0,8 tömegűek.
Napunk teljes besorolása (G2V) alapján tehát azt mondhatjuk, hogy egy 5800 K körüli hőmérsékletű fősorozatú csillag. Most vegyünk egy másik híres csillagrendszert galaxisunkban – És Carinae , legalább két csillagot tartalmazó rendszer, amelyek körülbelül 7500 fényévnyire helyezkednek el a csillagkép irányában Carina . Ennek a rendszernek a primer eleme a becslések szerint 250-szer akkora, mint Napunk, legalább 120 naptömegű, és milliószor olyan fényes, amivel a valaha megfigyelt egyik legnagyobb és legfényesebb csillag.
Az Eta Carinae, az egyik legnagyobb tömegű ismert csillag, amely a Carina csillagképben található. Köszönetnyilvánítás: NASA
Ennek a világnak a méretéről azonban van némi vita. A legtöbb csillag napszélrel fúj, és idővel veszít tömegéből. Az Eta Carinae azonban olyan nagy, hogy évente a Föld tömegének 500-szorosát dobja le. Ennyi tömegveszteség miatt a csillagászok nagyon nehezen tudják pontosan megmérni, hol ér véget a csillag, és hol kezdődik a csillagszél. Emellett úgy tartják, hogy Eta Carinae fel fog robbanni a nem túl távoli jövőben, és ez lesz a leglátványosabb szupernóva, amelyet az ember valaha is látott.
A puszta tömeget tekintve az első helyet az R136a1 kapja, egy csillag, amely a ben található Nagy Magellán-felhő , mintegy 163 000 fényévnyire. A feltételezések szerint ez a csillag a Nap tömegének 315-szörösét is tartalmazhatja, ami talány a csillagászok számára, mivel úgy gondolták, hogy a legnagyobb csillagok csak 150 naptömeget tartalmazhatnak. A válasz erre az, hogy az R136a1 valószínűleg akkor jött létre, amikor több hatalmas csillag egyesült. Mondanunk sem kell, hogy az R136a1 hipernóvaként detonálódik, bármelyik nap.
A nagy sztárok tekintetében a Betelgeuse jó (és népszerű) példaként szolgál. Az Orion vállában található, ismerős vörös szuperóriás sugara 950-1200-szor akkora, mint a Nap, és elnyelné a Jupiter pályáját, ha a Naprendszerünkbe kerülne. Valójában valahányszor szeretnénk perspektívába helyezni Napunk méretét, gyakran a Betelgeuse-t használjuk ehhez (lásd lent)!
Mégis, még azután is, hogy ezt az ormótlan Vörös Óriást használjuk a helyünkre, még mindig csak a felszínt kaparjuk a „ki a legnagyobb sztár” játékban. Tekintsük a WOH G64-et, egy vörös szuperóriás csillagot, amely a Nagy Magellán-felhőben található, körülbelül 168 000 fényévre a Földtől. 1540 napsugár átmérőjével ez a csillag jelenleg az egyik legnagyobb az ismert univerzumban.
De ott van RW Cephei is, egy narancssárga hiperóriás csillag a csillagképben Cepheus , amely 3500 fényévre található a Földtől, és 1535 napsugár átmérőjű. A Westerlund 1-26 is elég hatalmas, egy vörös szuperóriás (vagy hiperóriás), amely a Westerlund 1 szupercsillaghalmazban található, 11 500 fényévre, és átmérője 1530 napsugár. Eközben a V354 Cephei és a VX Sagittarii egyenlőtlen a méret tekintetében, és mindkettő becslések szerint 1520 napsugár átmérőjű.
A legnagyobb sztár: UY Scuti
A jelenlegi állás szerint az Univerzum legnagyobb csillagának címe (amelyről tudunk) két versenyzőre hárul. Például, UY Shield jelenleg a lista élén áll. 9500 fényévnyire található a csillagképben Pajzs , ennek az élénkvörös szuperóriás és pulzáló változócsillagnak becsült átlagos medián sugara van1708 napsugár– vagy 2,4 milliárd km (1,5 milliárd mérföld; 15,9 AU), így térfogata 5 milliárdszorosa a Napénak.
Ez az átlagos becslés azonban ± 192 napsugár hibahatárt tartalmaz, ami azt jelenti, hogy akár 1900 napsugár is lehet, vagy akár 1516 is. Ez az alacsonyabb becslés a V354 Cephei és a VX Sagittarii csillagok alá helyezi. Eközben a második csillag a lehetséges legnagyobb csillagok listáján az NML Cygni, egy félig szabályos változó vörös hiperóriás, amely Cygnus a Földtől mintegy 5300 fényévnyire lévő csillagkép.
Nagyított kép a vörös óriáscsillagról, UY Scutiról. Köszönetnyilvánítás: Rutherford Observatory/Haktarfone
A csillag körüli csillagködön belüli elhelyezkedése miatt a por kihalása erősen eltakarja. Ennek eredményeként a csillagászok becslése szerint mérete 1642 és 2775 napsugár között lehet, ami azt jelenti, hogy vagy a legnagyobb csillag az ismert univerzumban (1000 napsugárral), vagy valóban a második legnagyobb csillag, amely nem messze található. UY Scuti mögött.
Néhány évvel ezelőttig pedig a legnagyobb sztár címet kapta VY Canis Major ; egy vörös hiperóriás csillag a Canis Major csillagkép , amely körülbelül 5000 fényévnyire található a Földtől. Még 2006-ban Roberta Humphrey professzor, a Minnesotai Egyetemről kiszámította a felső méretét és a becslések szerint több mint 1540-szer akkora lehet, mint a Nap. Átlagos becsült tömege azonban 1420, így a sz. 8 hely a V354 Cephei és a VX Sagittarii mögött.
Ezek az általunk ismert legnagyobb csillagok, de a Tejútrendszerben valószínűleg több tucat csillag van, amelyek még nagyobbak, gáz és por eltakarja őket, így nem láthatjuk őket. De még ha nem is találjuk meg ezeket a csillagokat, elméletileg elképzelhető a valószínű méretük és tömegük. Tehát mekkora lehet a sztár? Ismét Roberta Humphreys professzor, a Minnesotai Egyetem munkatársa adta meg a választ.
Méretösszehasonlítás a Nap és a VY Canis Majoris között, amely egykor az Univerzum legnagyobb ismert csillaga címet viselte. Jóváírás: Wikipedia Commons/Oona Räisänen
Ahogy a kapcsolatfelvételkor elmagyarázta, az Univerzum legnagyobb csillagai a legmenőbbek. Tehát annak ellenére, hogy az Eta Carinae az általunk ismert legfényesebb csillag, rendkívül meleg – 25 000 Kelvin – és ezért csak 250 napsugár nagy. A legnagyobb sztárok ezzel szemben menő szuperóriások lesznek. Például a VY Canis Majoris csak 3500 Kelvin, és egy igazán nagy sztár még menőbb lenne.
Humphreys becslése szerint 3000 Kelvinnél a hideg szuperóriás a Nap méretének 2600-szorosa lehet. Ez alatta van az NML Cygni felső becsléseinek, de meghaladja az átlagos becslést mind a számára, mind az UY Scutii esetében. Ez tehát a csillag felső határa (legalábbis elméletileg és az összes eddigi információ alapján).
De ahogy folytatjuk az Univerzumba való betekintést minden műszerünkkel, és közelről felfedezzük azt robot-űrhajókon és legénységi küldetéseken keresztül, biztosan találunk új és izgalmas dolgokat, amelyek tovább zavarnak bennünket!
És feltétlenül nézze meg ezt a nagyszerű animációt, amely bemutatja az űrben lévő különféle objektumok méretét, kezdve a Naprendszerünk apró bolygóival és végül eljutva az UY Scutiig. Élvezd!
Sok cikket írtunk a sztárokról a Universe Today számára. Itt a Nap, Mi az égbolt legfényesebb csillaga a múltban és a jövőben? , és Mi a legkisebb csillag?
Szeretne többet megtudni a csillagok születéséről és haláláról? Csináltunk egy kétrészes podcastot a Csillagászat szereplői . Itt az 1. rész, Honnan jönnek a csillagok , és itt a 2. rész, Hogyan halnak meg a csillagok .
Podcast (hang): Letöltés (Időtartam: 3:26 – 3,1 MB)
Iratkozz fel: Apple Podcastok | RSS
Podcast (videó): Letöltés (62,9 MB)
Iratkozz fel: Apple Podcastok | RSS