Самые большие звезды во Вселенной

Приветствуем Вас, дорогие читатели, на нашем сайте!

Здесь вы сможете узнать множество интересных и зажигательных историй, множество фактов и объяснений в мире. На нашем сайте вы найдете много полезной и интересной информации из различных областей науки, спорта, природы, животных и многое многое другое.
Читайте и делитесь с друзьями!

В данной статье мы с Вами узнаем — Самые большие звезды во Вселенной.

Звезды — огромные шары горящей плазмы. Но, за исключением Солнца, они выглядят как крошечные точки света на ночном небе.  При этом наше Солнце - не самая маленькая или большая звезда.

Есть много гораздо более массивных и больших звезд, чем Солнце. Некоторые из них эволюционировали с момента своего образования. Другие растут по мере «старения».

Чтобы ответить на вопрос о том, какая звезда самая большая во Вселенной, мы «отсортировали» звезды по такому признаку как размер. За единицу измерения звездного радиуса был взят экваториальный радиус Солнца, который составляет 696 392 километра.

Содержание статьи:

Сравнительные размеры звезд

Астрономы оценивают величину звёзд по шкале, согласно которой, чем ярче звезда, тем меньше её номер. Каждый последующий номер соответствует звезде, в десять раз менее яркой, чем предыдущая. Самой яркой звездой ночного неба во Вселенной является Сириус. Его видимая звёздная величина составляет -1.46, а это значит, что он в 15 раз ярче звезды с нулевой величиной.

Звёзды, чья величина составляет 8 и более невозможно увидеть невооружённым взглядом. Звёзды также разделяются по цветам на спектральные классы, указывающие на их температуру. Существуют следующие классы звёзд Вселенной: O, B, A, F, G, K, и M.

Классу О соответствуют самые горячие звёзды во Вселенной– голубого цвета. Самые холодные звёзды относятся к классу М, их цвет красный.

Класс	Температура,K	Истинный цвет	Видимый цвет
O	голубой	голубой	Слабые линии нейтрального водорода, гелия, ионизованного гелия, многократно ионизованных Si, C, N.
B	бело-голубой	бело-голубой и белый	Линии поглощения гелия и водорода. Слабые линии H и К Ca II.
A	белый	белый	Сильная бальмеровская серия, линии H и К Ca II усиливаются к классу F. Также ближе к классу F начинают появляться линии металлов
F	жёлто-белый	белый	Сильны Линии H и К Ca II, линии металлов. Линии водорода начинают ослабевать. Появляется линия Ca I. Появляется и усиливается полоса G, образованная линиями Fe, Ca и Ti.
G	жёлтый	жёлтый	Линии H и К Ca II интенсивны. Линия Ca I и многочисленные линии металлов. Линии водорода продолжают слабеть, Появляются полосы молекул CH и CN.
K	оранжевый	желтовато-оранжевый	Линии металлов и полоса G интенсивны. Линии водорода почти не заметно. Появляется полосы поглощения TiO.
M	красный	оранжево-красный	Интенсивны полосы TiO и других молекул. Полоса G слабеет. Все ещё заметны линии металлов.

Вопреки всеобщему заблуждению, стоит отметить, что звёзды Вселенной на самом деле не мерцают. Это лишь оптический обман – результат атмосферной интерференции. Похожий эффект можно наблюдать жарким летним днём, глядя на раскалённый асфальт или бетон.

Горячий воздух поднимается, и кажется, будто вы смотрите сквозь дрожащее стекло. Тот же процесс вызывает иллюзию звёздного мерцания. Чем ближе звезда к Земле, тем больше она будет «мерцать», потому что её свет проходит через более плотные слои атмосферы.

Типы звезд Вселенной

Главная последовательность – это период существования звезд Вселенной, во время которого внутри её проходит ядерная реакция, являющийся самым длинным отрезком жизни звезды. Наше Солнце сейчас находится именно в этом периоде. В это время звезда претерпевает незначительные колебания в яркости и температуре.

Продолжительность такого периода зависит от массы звезды. У крупный массивных звёзд он короче, а у мелких длиннее. Очень большим звёздам внутреннего топлива хватает на несколько сотен тысяч лет, в то время, как малые звёзды, как Солнце, будут сиять миллиарды лет.

Красный гигант – это крупная звезда красноватого или оранжевого цвета.

Она представляет собой позднюю стадию цикла, когда запасы водорода подходят к концу и гелий начинает преобразовываться в другие элементы. Повышение внутренней температуры ядра приводит к коллапсу звезды.

Внешняя поверхность звезды расширяется и остывает, благодаря чему звезда приобретает красный цвет. Красные гиганты очень велики. Их размер в сто раз больше обычных звёзд.

Крупнейшие из гигантов превращаются в красных супергигантов. Звезда под названием Бетельгейзе из созвездия Орион – самый яркий пример красного супергиганта.

Белый карлик – это то, что остаётся от обычной звезды, после того, как она проходит стадию красного гиганта. Когда у звезды больше не остаётся топлива, она может выделять часть своей материи в космос, образуя планетарную туманность. То, что остаётся – это мёртвое ядро.

Ядерная реакция в нем не возможна. Оно сияет за счёт своей оставшейся энергии, но она рано или поздно кончается, и тогда ядро остывает, превращаясь в чёрного карлика. Белые карлики – очень плотные.

По размеру они не больше Земли, но массу их можно сравнить с массой Солнца. Это невероятно горячие звёзды, их температура достигает 100,000 градусов и более.

Коричневого карлика ещё называют субзвездой.

Во время своего жизненного цикла некоторые протозвёзды никогда не достигают критической массы, чтобы начать ядерные процессы. Если масса протозвезды составляет лишь 1/10 массы Солнца, её сияние будет недолгим, после чего она быстро гаснет.

То, что остаётся и есть коричневый карлик. Это массивный газовый шар, слишком большой, чтобы быть планетой, и слишком, маленький, чтобы стать звездой. Он меньше Солнца, но в несколько раз больше Юпитера.

Коричневые карлики не излучают ни света, ни тепла. Это лишь тёмный сгусток материи, существующий на просторах Вселенной.

Цефеида – это звезда с переменной светимостью, цикл пульсации которой колеблется от нескольких секунд до нескольких лет, в зависимости от разновидности переменной звезды.

Цефеиды обычно изменяют свою светимость в начале жизни и в её завершении. Они бывают внутренними (изменяющими светимость в связи с процессами внутри звезды) и внешними, меняющими яркость вследствие внешних факторов, как, например, влияние орбиты ближайшей звезды. Это ещё называется двойной системой.

Многие звёзды во Вселенной являются частью больших звёздных систем. Двойные звёзды – это система из двух звёзд, гравитационно-связанных между собой. Они вращаются по замкнутым орбитам вокруг одного центра масс.

Доказано, что половина всех звёзд нашей галактики имеют пару. Визуально парные звёзды выглядят, как две отдельные звезды. Их можно определить по смещению линий спектра (эффект Доплера).

Жизненный цикл звезд Вселенной

Звезда во Вселенной начинает свою жизнь в виде облака пыли и газа, называемого туманностью. Гравитация соседней или взрывная волна сверхновой звезды могут заставить туманность сжиматься. Элементы газового облака объединяются в плотную область, называемую протозвездой. В результате последующего сжатия протозвезда нагревается. В итоге, она достигает критической массы, и начинается ядерный процесс; постепенно звезда проходит все фазы своего существование. Первый (ядерный) этап жизни звезды – самый долгий и стабильный.

Продолжительность жизни звезды зависит от её размера. Крупные звёзды расходуют своё жизненное топливо быстрее. Их жизненный цикл может длиться не более нескольких сотен тысяч лет. А вот маленькие звёзды живут многие миллиарды лет, так как тратят свою энергию медленнее.

Но, как бы то ни было, рано или поздно, звёздное топливо кончается, и тогда маленькая звезда превращается в красного гиганта, а крупная звезда – в красного супергиганта. Эта фаза продлиться до тех пор, пока топливо не израсходуется окончательно. В этот критический момент внутреннее давление ядерной реакции ослабнет и больше не сможет уравновешивать силу гравитации, и, в результате, произойдет коллапс звезды. Затем небольшие звёзды Вселенной, как правило, перевоплощаются в планетарную туманность с ярким сияющим ядром, называемым белым карликом. Со временем и он остывает, превращаясь в тёмный сгусток материи – чёрного карлика.

У больших звезд всё происходит немного иначе. Во время коллапса они высвобождают невероятное количество энергии, и мощный взрыв рождает сверхновую звезду. Если её величина составляет 1.4 величины Солнца, тогда, к сожалению, ядро не сможет поддерживать своё существование и, после очередного коллапса, сверхновая звезда станет нейтронной. Внутренняя материя звезды сожмётся до такой степени, что атомы образуют плотную оболочку, состоящую из нейтронов. Если же звёздная величина в три раза больше солнечной, то коллапс её просто уничтожит, сотрёт с лица Вселенной.

Туманность, оставшаяся после звезды Вселенной, может расширяться в течение миллионов лет. В конце концов, на неё подействует гравитация соседней или взрывная волна сверхновой звезды и всё повторится снова. Этот процесс будет происходить по всей Вселенной – бесконечный цикл жизни, смерти и возрождения.

Результатом этой звёздной эволюции является образование тяжёлых элементов, необходимых для жизни. Наша солнечная система произошла из второго или третьего поколения туманности, и благодаря этому на Земле и других планетах есть тяжёлые элементы. А это значит, что в каждом из нас есть частички звёзд.

Крупнейшая из известных?

Сравнение размеров Солнца и звезды UY Щита. Солнце — почти невидимый пиксель слева от UY Щита.

Сверхгигант UY Щита с некоторой оговоркой можно назвать самой крупной звездой из наблюдаемых в наши дни. Почему «с оговоркой» будет сказано ниже. UY Щита удалён от нас на 9500 световых лет и наблюдается как тусклая переменная звёздочка, различимая в небольшой телескоп. По оценкам астрономов, её радиус превышает 1700 радиусов Солнца, а в период пульсации этот размер может увеличиться до целых 2000.

Получается, помести такую звезду на место Солнца, нынешние орбиты планеты земной группы оказались бы в недрах сверхгиганта, а границы её фотосферы временами упирались бы в орбиту Сатурна. Если представить нашу Землю как гречневую крупицу, а Солнце – арбуз, то диаметр UY Щита будет сопоставим с высотой Останкинской телебашни.

Чтобы облететь такую звезду со скоростью света понадобится целых 7-8 часов. Вспомним, что свет, испущенный Солнцем, доходит до нашей планеты всего за 8 минут. Если лететь с той же скоростью, с какой МКС за полтора часа совершает один оборот вокруг Земли, то полёт вокруг UY Щита продлится почти пять лет. Теперь представим эти масштабы, учитывая, что МКС летит в 20 быстрее пули и в десятки раз – пассажирских авиалайнеров.

Масса и светимость UY Щита

Стоит заметить, что столь чудовищный размер UY Щита совершенно несопоставим с другими её параметрами. Эта звезда «всего лишь» в 7-10 раз массивнее Солнца. Получается, средняя плотность этого сверхгиганта почти в миллион раз ниже плотности, окружающего нас, воздуха! Для сравнения, плотность Солнца в полтора раза превышает плотность воды, а крупица материи нейтронной звезды и вовсе «весит» миллионы тон.

Грубо говоря, усреднённая материя такой звезды по плотности подобна слою атмосферы, расположенного на высоте около ста километров над уровнем моря. Этот слой, также называемый, линией Кармана, являет собой условную границу между земной атмосферой и космосом. Получается, плотность UY Щита лишь немногим не дотягивает до космического вакуума!

Также UY Щита не является самой яркой.

Обладая собственной светимостью 340 000 солнечных, он в десятки раз тусклее самых ярких звёзд. Хорошим примером является звезда R136, которая, являясь самой массивной из известных ныне звёзд (265 солнечных масс), ярче Солнца почти в девять миллионов раз. При этом звезда всего лишь в 36 раз больше Солнца. Получается, R136 в 25 раз ярче и примерно во столько же раз массивнее UY Щита, при том, что она в 50 раз меньше исполина.

VV Цефея

Красный гипергигант, претендующий на звание самой большой звезды во Вселенной. Увы, это не так, но очень близко. По размеру она на третьем месте.

VV Цефея – затменно-переменная звезда, то есть двойная, и гигант в этой системе – компонент А, о нём и пойдет речь. Второй компонент – ничем особым не примечательная голубая звезда, в 8 раз больше Солнца. А вот красный гипергигант – еще и пульсирующая звезда, с периодом 150 суток. Её размеры могут меняться от 1050 до 1900 диаметров Солнца, и на максимуме она светит в 575 000 раз ярче нашего светила!

Сравнение размеров Солнца и различных более крупных звезд с VV Цефея. Эта звезда находится от нас в 5000 световых лет, и при этом на небе имеет яркость в 5.18 m, то есть при чистом небе и хорошем зрении её можно найти, а уж в бинокль вообще запросто.

NML Лебедя

В созвездии Лебедя расположилась одна из крупнейших звезд Вселенной, и от Земли ее отделяют почти 5000 св. лет.

В то время, как NML Лебедя превышает массу Солнца в пятьдесят раз, ее светимость в 1 млн. раз выше главной звезды нашей системы.

В звездном небе эту звезду можно увидеть в Северном полушарии лишь вооружившись мощным телескопом.

VY Большого Пса

Диаметр VY Большого Пса, тем не менее, по некоторым данным, оценивается в 1800-2100 солнечных, то есть это явный рекордсмен среди всех прочих красных гипергигантов. Окажись она в центре Солнечной системы, она поглотила бы все планеты, вместе с Сатурном. Предыдущие кандидаты на звание самых больших звёзд во Вселенной тоже вместились бы в неё полностью.

Свету достаточно всего 14. 5 секунд, чтобы обогнуть наше Солнце полностью. Чтобы обогнуть VY Большого Пса, свету пришлось бы лететь 8.5 часов! Если бы вы решились на такой облет вдоль поверхности на истребителе, со скоростью 4500 км/ч, то такое безостановочное путешествие заняло бы 220 лет.

Эта звезда еще вызывает массу вопросов, так как точный её размер установить сложно из-за размытой короны, которая имеет гораздо меньшую плотность, чем солнечная. Да и сама звезда имеет плотность в тысячи раз меньше, чем плотность воздуха, которым мы дышим.

Кроме того, VY Большого Пса теряет своё вещество и образовала вокруг себя заметную туманность. В этой туманности, возможно, теперь даже больше вещества, чем в самой звезде. К тому же она нестабильная, и в ближайшие 100 тысяч лет взорвется гиперновой. К счастью, до неё 3900 световых лет, и Земле этот страшный взрыв не угрожает.

Эту звезду можно найти на небе в бинокль или в небольшой телескоп – её яркость меняется от 6.5 до 9.6 m.

VX Стрельца

Эта звезда относится к классу гипергигантов — самых мощных и ярких, наиболее тяжелых и при этом самых редких и краткоживущих сверхгигантов. Ее радиус превышает солнечный примерно в 1520 раз.

VX Стрельца расположена в созвездии Цефея, в 9000 световых лет от нашей планеты.

Она настолько огромна, что может легко покрыть орбитальный путь Сатурна, если окажется на месте Солнца. Красный цвет звезды показывает, что ее температурный диапазон составляет от 3000 до 4000 по шкале Кельвина. Более горячие звезды имеют желтую окраску, а очень горячие приобретают синеватый оттенок.

AH Скорпиона

Радиус: 1287 — 1535 ?. Красный супергигант в удивительном созвездии Скорпиона в диаметре равным ≈1412 солнечных. От нас AH Скорпиона удалена на 7400 св. лет.

AH Scorpii окружена пылевой оболочкой, что можно наблюдать на фото с большим разрешением.

Это переменная звезда, блеск которой изменяется в зависимости от происходящих на ней физических процессов. Свое грозное и оригинальное название созвездие получило от большой схожести расположения звезд на обитателя пустыни — Скорпиона.

Вэстерланд 1-26

Радиус: ≈1530. Наибольшей звездой в крупном звездном скоплении созвездия Жертвенник выступает Вэстерланд 1-26. Она была открыта в 1961 году шведским астрономом Вестелундом, и под именем открывателя вошла в справочники.

Радиус звезды намного больше радиуса Солнца, и если предположить, что Вэстерланд был звездой нашей системы, то ее фотосфера поглотила бы орбиту Юпитера.

Удивительно, но эта звезда ярче нашего Солнца в 380 тысяч раз, но из-за большого удаления в 11,5 тыс. световых лет, её не видно невооруженным глазом.

VV Цефея А

Эта звезда расположена в направлении созвездия Цефея, около 5 тысяч световых лет от Земли. Красный гипергигант с радиусом примерно равным 1050-1900 радиусам Солнца является частью двойной звездной системы.

Ее компаньон — маленькая голубая звезда VV Цефея B, которая вращается вокруг своего «большого брата» по эллиптической орбите. Название звезды дано в честь самой большой из пары, и теперь она известна как одна из самых больших двойных звезд Млечного Пути.

Эта Киля

Самой крупной в нашей галактике является двойная звезда в созвездии Киля. Находясь очень далеко от нас (7500 св. лет), она светит в 5 млн. раз ярче нашего Солнца. Впервые звезду, и предположительно, это была Эта Киля, описал голландский мореплаватель Питер Кейзер в конце XVI столетия.

В общем списке самых крупных звёзд во Вселенной, Этак Киля замыкает вторую десятку. Удивительно, но ещё 30 лет назад эту звезду было невозможно рассмотреть невооруженным взглядом, но на рубеже 80-90-ых годов XX столетия её яркость значительно увеличилась.

Радиус: 357 — 1342 Масса: ≈10

Эта мало изученная звезда, находится на расстоянии выше 13 тысяч световых лет от нас в созвездии Орла. Очень трудно классифицировать её, т. к.

плотность звездного вещества очень мала, а сама звезда окутана плотным туманом из материи, увлекаемой от звезды звездным ветром. Масса тумана по расчетам около 30-40 солнечных.

В настоящее время звезду считают желтым сверхгигантом.

Сириус

Радиус: 1.7 Яркая и довольно большая звезда, которая ближе всего к нам — это Сириус, гармонично вписавшаяся в созвездие Большого Пса.

Самая яркая на небе, которое мы наблюдаем, она, только представьте, в 22 раза ярче нашего Солнца. Но это, конечно, не рекорд. Её высокая яркость объясняется близостью к нам.

В космосе много звёзд и побольше и поярче. Еще в Древнем Египте люди обратили внимание на это созвездие и ярчайшую звезду в его сплетении, и почитали собаку, как священное животное.

А вот в Ассирии и Вавилоне, Большого Пса ассоциировали со змеей, так что большой пес вышел из более давних религиозных представлений. Позже выяснилось, что Сириус является двойной звездой. Открытие оказалось триумфом в астрономии 19 века.

Эта двойная звезда удалена от нас на 8,67 световых года и приближается к нам со скоростью 6,7 км/с.

Самые большие звезды Вселенной. Для удобства все радиусы звёзд указаны в солнечных радиусах.

V766 Центавра

Это небесное светило, известное и под другим названием (HR 5171 A), относится к желтым гипергигантам и является двойной звездой. Ее менее крупный «напарник» HR 5171 B обращается вокруг V766 Центавра за 1300 земных суток.

Гипергиганты

Гипергигант VY Большого Пса выбрасывает огромное количество газа во время своей вспышкиЕсли наибольшую звезду невозможно найти практически, может, стоит её разработать теоретически? Т.е., найти некий предел, после которого существование звезды уже не может быть звездой. Однако даже здесь современная наука сталкивается с проблемой. Современная теоретическая модель эволюции и физики звёзд не объясняют многого из того, что существует фактически и наблюдается в телескопы. Примером тому служат гипергиганты.

Астрономам не раз приходилось поднимать планку предела звёздной массы. Такой предел впервые ввёл в 1924 году английский астрофизик Артур Эддингтон. Получив кубическую зависимость светимости звёзд от их массы.

Эддингтон понял, что звезда не может накапливать массу бесконечно. Яркость возрастает быстрее массы, и это рано или поздно приведёт к нарушению гидростатического равновесия. Световое давление нарастающей яркости будет буквально сдувать внешние слои звезды.

Предел, рассчитанный Эддингтоном, составлял 65 солнечных масс. В последствие астрофизики уточняли его расчёты, добавляя в них неучтённые компоненты и применяя мощные компьютеры. Так современный теоретический предел массы звезд составляет 150 солнечных масс.

В представлении художника R136a1 является самой массивной из известных ныне звёзд. Кроме неё значительными массами обладает ещё несколько звёзд, число которых в нашей галактике можно пересчитать по пальцам. Такие звёзды назвали гипергигантами. Заметим, что R136a1 значительно меньше звёзд, которые, казалось бы, должны быть ниже её по классу – к примеру, сверхгиганта UY Щита. Всё потому что гипергигантами называет не самые крупные, а именно самые массивные звёзды. Для таких звёзд создали отдельный класс на диаграмме спектр-светимости (O), расположенных выше класса сверхгигантов (Ia). Точной начальной планки массы гипергиганта не установлено, но, как правило, их масса превышает 100 солнечных. Ни одна из крупнейших звёзд «большой десятки» не дотягивает до этих пределов.