Kaj naredi zvezdo rdečega supervelikana?

V ozvezdju Orion je rdeča supervelikanka Betelgeza (rdeča zvezda v zgornjem levem delu ozvezdja. Eksplodirala naj bi kot supernova – končna točka masivnih zvezd. Rogelio Bernal Andreo, CC By-SA.30

Rdeči supervelikani so med največjimi zvezdami na nebu. Ne začnejo se tako, toda ko se različne vrste zvezd starajo, se spremenijo, zaradi česar postanejo velike ... in rdeče. Vse je del zvezdniškega življenja in zvezdniške smrti.

Opredelitev rdečih supergigantov

Ko astronomi pogledajo največje zvezde (po prostornini) v vesolju vidijo zelo veliko rdečih supergigantov. Vendar ti velikani niso nujno – in skoraj nikoli niso – največje zvezde po masi . Izkazalo se je, da so pozno obdobje obstoja zvezde in ne izginejo vedno tiho.

Ustvarjanje rdečega supervelikana

Kako nastanejo rdeči supergiganti? Da bi razumeli, kaj so, je pomembno vedeti, kako se zvezde spreminjajo skozi čas. Zvezde gredo skozi svoje življenje skozi določene korake. Spremembe, ki jih doživljajo, se imenujejo 'zvezdna evolucija'. Začne se z nastajanjem zvezd in mladostnim zvezdništvom. Ko se zvezde rodijo v oblaku plina in prahu in nato v svojih jedrih sprožijo fuzijo vodika, običajno živijo od nečesa, kar astronomi imenujejo glavno zaporedje '. V tem obdobju so v hidrostatičnem ravnovesju. To pomeni, da jedrska fuzija v njihovih jedrih (kjer spajajo vodik, da ustvarijo helij) zagotavlja dovolj energije in pritiska, da se teža njihovih zunanjih plasti ne zruši navznoter.

Ko masivne zvezde postanejo rdeče supervelikanke

Zvezda z veliko maso (velikokrat večja od Sonca) gre skozi podoben, vendar nekoliko drugačen proces. Spremeni se bolj drastično kot njegovi soncu podobni bratje in sestre in postane rdeča supervelikanka. Zaradi večje mase, ko se jedro po fazi gorenja vodika sesede, hitro povišana temperatura povzroči zelo hitro fuzijo helija. Hitrost fuzije helija prehitri in to destabilizira zvezdo.

Ogromna količina energije potisne zunanje plasti zvezde navzven in ta se spremeni v rdečo supervelikanko. Na tej stopnji je gravitacijska sila zvezde spet uravnotežena z ogromnim zunanjim pritiskom sevanja, ki ga povzroča intenzivno zlivanje helija, ki poteka v jedru.

Zvezda, ki se spremeni v rdečo supervelikanko, to stori za svojo ceno. Velik odstotek svoje mase izgubi v vesolju. Posledica tega je, da rdeče superorkanke sicer veljajo za največje zvezde v vesolju, vendar niso najbolj masivne, ker s staranjem izgubljajo maso, tudi ko se širijo navzven.

Lastnosti rdečih supergigantov

Rdeči supergiganti so videti rdeči zaradi nizkih površinskih temperatur. Njihova vrednost se giblje med 3.500 in 4.500 Kelvini. Po Wienovem zakonu je barva, pri kateri zvezda najmočneje seva, neposredno povezana s temperaturo njene površine. Torej, čeprav so njihova jedra izjemno vroča, se energija širi po notranjosti in površini zvezde in več kot je površine, hitreje se lahko ohladi. Dober primer rdeče velikanke je zvezda Betelgeza v ozvezdju Orion.

Večina zvezd te vrste ima med 200 in 800-kratnim polmerom naše Sonce . Največje zvezde v naši galaksiji, vse rdeče super orjakinje, so približno 1500-krat večje od naše domače zvezde. Zaradi svoje ogromne velikosti in mase te zvezde potrebujejo neverjetno količino energije, da se ohranijo in preprečijo gravitacijski kolaps. Zaradi tega svoje jedrsko gorivo zelo hitro zgorijo in večina živi le nekaj deset milijonov let (njihova starost je odvisna od njihove dejanske mase).

Druge vrste supervelikank

Medtem ko so rdeče superorjakinje največje vrste zvezd, obstajajo tudi druge vrste zvezd. Pravzaprav je običajno, da zvezde z veliko maso, ko njihov fuzijski proces preseže vodik, nihajo naprej in nazaj med različnimi oblikami supergigantov. Natančneje postajajo rumeni supergiganti na poti, da postanejo modri supergiganti in spet nazaj.

Hipervelikani

Najbolj masivne zvezde supervelikanke so znane kot hipergiganti. Vendar pa imajo te zvezde zelo ohlapno definicijo, običajno so le rdeče (ali včasih modre) zvezde super orjakinje, ki so najvišjega reda: najbolj masivne in največje.

Smrt rdeče supervelikanke

Zvezda z zelo veliko maso bo nihala med različnimi stopnjami nadvelikank, ko združuje vse težje in težje elemente v svojem jedru. Sčasoma bo izčrpala vse jedrsko gorivo, ki poganja zvezdo. Ko se to zgodi, zmaga gravitacija. Na tej točki je jedro predvsem železo (ki potrebuje več energije za spajanje kot zvezda) in jedro ne more več vzdrževati pritiska zunanjega sevanja in se začne sesedati.

Naslednja kaskada dogodkov vodi na koncu do tipa II supernova dogodek. Ostalo bo jedro zvezde, ki se je zaradi ogromnega gravitacijskega pritiska stisnilo v nevtronska zvezda ; ali v primerih najbolj masivnih zvezd, a Črna luknja je ustvarjen.

Kako se razvijajo zvezde sončnega tipa

Ljudje vedno želijo vedeti, ali bo Sonce postalo rdeča supervelikanka. Za zvezde velikosti Sonca (ali manjše) je odgovor ne. Gredo skozi faza rdečega velikana , vendar je videti precej znano. Ko jim začne zmanjkovati vodikovega goriva, se njihova jedra začnejo sesedati. To precej dvigne temperaturo jedra, kar pomeni, da se proizvede več energije, ki uide iz jedra. Ta proces potisne zunanji del zvezde navzven in tvori a rdeči velikan . Na tej točki naj bi se zvezda premaknila z glavnega zaporedja.

Zvezda brbota skupaj z jedrom, ki postaja vse bolj vroče in sčasoma začne spajati helij v ogljik in kisik. V vsem tem času zvezda izgublja maso. Odpihuje plasti svoje zunanje atmosfere v oblake, ki obdajajo zvezdo. Sčasoma se tisto, kar ostane od zvezde, skrči in postane počasi ohlajajoča bela pritlikavka. Oblak materiala okoli nje se imenuje 'planetarna meglica' in se postopoma razprši. To je veliko bolj nežna 'smrt', kot jo doživljajo ogromne zvezde, omenjene zgoraj, ko eksplodirajo kot supernove.

UredilCarolyn Collins Petersen.