Στην πραγματικότητα, αυτή η ερώτηση δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται. Είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστούν τα ακριβή μεγέθη των αστεριών, υπολογίζεται με βάση πολλά έμμεσα δεδομένα, επειδή δεν μπορούμε να δούμε τους δίσκους τους απευθείας. Η άμεση παρατήρηση του αστρικού δίσκου έχει πραγματοποιηθεί μέχρι στιγμής μόνο για ορισμένους μεγάλους και κοντινούς υπεργίγαντες, και υπάρχουν εκατομμύρια αστέρια στον ουρανό. Επομένως, δεν είναι τόσο εύκολο να προσδιορίσετε ποιο είναι το μεγαλύτερο αστέρι στο Σύμπαν - πρέπει να βασιστείτε κυρίως σε υπολογισμένα δεδομένα.
Επιπλέον, για ορισμένα αστέρια, τα όρια μεταξύ της επιφάνειας και της τεράστιας ατμόσφαιρας είναι πολύ θολά και είναι δύσκολο να καταλάβουμε πού τελειώνει το ένα και πού αρχίζει το άλλο. Αλλά αυτό είναι ένα λάθος όχι για μερικές εκατοντάδες, αλλά για εκατομμύρια χιλιόμετρα.
Πολλά αστέρια δεν έχουν αυστηρά καθορισμένη διάμετρο, πάλλονται και γίνονται είτε μεγαλύτερα είτε μικρότερα. Και μπορούν να αλλάξουν τη διάμετρό τους πολύ σημαντικά.
Επιπλέον, η επιστήμη δεν μένει ακίνητη. Γίνονται όλο και πιο ακριβείς μετρήσεις, οι αποστάσεις και άλλες παράμετροι βελτιώνονται και μερικά αστέρια αποδεικνύονται ξαφνικά πολύ πιο ενδιαφέροντα από ό,τι φαινόταν. Αυτό ισχύει και για τα μεγέθη. Επομένως, εξετάζουμε αρκετούς υποψηφίους που συγκαταλέγονται στα μεγαλύτερα αστέρια στο σύμπαν. Σημειώστε ότι όλα αυτά βρίσκονται όχι πολύ μακριά από διαστημική άποψη, και είναι επίσης τα μεγαλύτερα αστέρια στον Γαλαξία.
Ένας κόκκινος υπεργίγαντας που ισχυρίζεται ότι είναι το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν. Αλίμονο, δεν είναι, αλλά πολύ κοντά. Βρίσκεται στην τρίτη θέση ως προς το μέγεθος.
VV Cephei - δηλαδή διπλό, και ο γίγαντας σε αυτό το σύστημα είναι το συστατικό Α, το οποίο θα συζητηθεί. Το δεύτερο συστατικό είναι ένα απαράμιλλο μπλε αστέρι, 8 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο. Αλλά και ο κόκκινος υπεργίγαντας είναι ένα παλλόμενο αστέρι, με περίοδο 150 ημερών. Οι διαστάσεις του μπορεί να ποικίλλουν από 1050 έως 1900 ηλιακές διαμέτρους και στο μέγιστο λάμπει 575.000 φορές πιο φωτεινό από το αστέρι μας!
Αυτό το αστέρι βρίσκεται 5000 έτη φωτός μακριά μας, και ταυτόχρονα έχει φωτεινότητα 5,18 m στον ουρανό, δηλαδή με καθαρό ουρανό και καλή όραση, μπορεί να βρεθεί, ακόμα και με κιάλια είναι γενικά Ανετα.
UY Shield
Αυτός ο κόκκινος υπεργίγαντας είναι επίσης εντυπωσιακός στο μέγεθός του. Ορισμένες τοποθεσίες το αναφέρουν ως το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν. Αναφέρεται σε ημικανονικές μεταβλητές και πάλλεται, επομένως η διάμετρος μπορεί να ποικίλλει - από 1708 έως 1900 ηλιακές διαμέτρους. Φανταστείτε ένα αστέρι, 1900 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο μας! Αν το τοποθετήσετε στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, τότε όλοι οι πλανήτες, μέχρι τον Δία, θα βρίσκονται μέσα του.
Sun, Sirius, Pollux, Arcturus, ενάντια στο UY Shield. Είναι ίσως το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν.
Σε αριθμούς, η διάμετρος αυτού του ενός από τα μεγαλύτερα αστέρια στο διάστημα είναι 2,4 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, ή 15,9 αστρονομικές μονάδες. 5 δισεκατομμύρια ήλιοι θα μπορούσαν να χωρέσουν μέσα του. Λάμπει 340.000 φορές πιο δυνατά από τον Ήλιο, αν και η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι πολύ χαμηλότερη λόγω της μεγαλύτερης έκτασής του.
Στην ακμή του, το UY Scutum είναι ορατό ως ένα αμυδρό κοκκινωπό αστέρι με φωτεινότητα 11,2 m, που σημαίνει ότι μπορεί να φανεί σε ένα μικρό τηλεσκόπιο, αλλά δεν είναι ορατό με γυμνό μάτι. Το γεγονός είναι ότι η απόσταση από αυτό το μεγάλο αστέρι είναι 9500 έτη φωτός - δεν θα βλέπαμε καθόλου άλλο σε αυτό. Επιπλέον, υπάρχουν σύννεφα σκόνης ανάμεσά μας - αν δεν υπήρχαν, το UY Scutum θα ήταν ένα από τα φωτεινότερα αστέρια στον ουρανό μας, παρά την τεράστια απόσταση από αυτόν.
Το UY Scutum είναι ένα τεράστιο αστέρι. Μπορεί να συγκριθεί με τον προηγούμενο υποψήφιο - VV Cephei. Είναι περίπου τα ίδια στο μέγιστο, και δεν είναι καν σαφές ποιο είναι μεγαλύτερο. Ωστόσο, σίγουρα υπάρχει ένα ακόμα μεγαλύτερο αστέρι!
VY Canis Major
Η διάμετρος του VY, ωστόσο, σύμφωνα με ορισμένες πηγές, υπολογίζεται σε 1800-2100 ηλιακά, δηλαδή, είναι ένας ξεκάθαρος πρωταθλητής μεταξύ όλων των άλλων ερυθρών υπεργίγαντων. Αν βρισκόταν στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, θα κατάπιε όλους τους πλανήτες, μαζί με τον Κρόνο. Οι προηγούμενοι υποψήφιοι για τον τίτλο των μεγαλύτερων αστεριών στο σύμπαν θα ταίριαζαν επίσης πλήρως σε αυτό.
Χρειάζονται μόνο 14,5 δευτερόλεπτα για το φως να κυκλώσει πλήρως τον Ήλιο μας. Για να περιηγηθείτε στο VY Canis Major, το φως θα έπρεπε να πετάξει 8,5 ώρες! Αν τολμούσατε να κάνετε μια τέτοια πτήση κατά μήκος της επιφάνειας με ένα μαχητικό αεροσκάφος, με ταχύτητα 4500 km/h, τότε ένα τέτοιο ταξίδι χωρίς στάση θα χρειαζόταν 220 χρόνια.
Σύγκριση μεγέθους του Sun και του VY Canis Major.
Αυτό το αστέρι εξακολουθεί να εγείρει πολλά ερωτήματα, αφού το ακριβές μέγεθός του είναι δύσκολο να προσδιοριστεί λόγω της διάχυτης κορώνας, η οποία έχει πολύ μικρότερη πυκνότητα από τον ήλιο. Και το ίδιο το αστέρι έχει πυκνότητα χιλιάδες φορές μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα που αναπνέουμε.
Επιπλέον, το VY Canis Majoris χάνει την ουσία του και έχει σχηματίσει ένα αξιοσημείωτο νεφέλωμα γύρω του. Αυτό το νεφέλωμα μπορεί τώρα να περιέχει ακόμη περισσότερη ύλη από το ίδιο το αστέρι. Επιπλέον, είναι ασταθής και στα επόμενα 100 χιλιάδες χρόνια θα εκραγεί σε υπερκαινοφανή. Ευτυχώς, είναι 3900 έτη φωτός μακριά και αυτή η τρομερή έκρηξη δεν απειλεί τη Γη.
Αυτό το αστέρι μπορεί να βρεθεί στον ουρανό με κιάλια ή ένα μικρό τηλεσκόπιο - η φωτεινότητά του κυμαίνεται από 6,5 έως 9,6 m.
Ποιο είναι το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν;
Εξετάσαμε μερικά από τα μεγαλύτερα αστέρια στο σύμπαν που είναι γνωστά στους επιστήμονες σήμερα. Το μέγεθός τους είναι εκπληκτικό. Όλοι τους είναι υποψήφιοι για αυτόν τον τίτλο, αλλά τα δεδομένα αλλάζουν συνεχώς - η επιστήμη δεν μένει ακίνητη. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, το UY του Shield μπορεί επίσης να «διογκωθεί» έως και 2200 ηλιακές διαμέτρους, δηλαδή να γίνει ακόμη μεγαλύτερο από το VY Canis Major. Από την άλλη πλευρά, υπάρχει πάρα πολλή διαμάχη για το μέγεθος του VY Canis Majoris. Αυτά τα δύο αστέρια λοιπόν είναι σχεδόν ισοδύναμοι υποψήφιοι για τον τίτλο των μεγαλύτερων αστεριών στο σύμπαν.
Ποιο από αυτά θα αποδειχθεί περισσότερο στην πραγματικότητα, θα φανεί από περαιτέρω έρευνα και διευκρίνιση. Ενώ η πλειοψηφία είναι υπέρ του UY Shield, και μπορείτε να ονομάσετε με ασφάλεια αυτό το αστέρι το μεγαλύτερο στο Σύμπαν, θα είναι δύσκολο να αντικρούσετε αυτή τη δήλωση.
Φυσικά, δεν είναι πολύ σωστό να μιλάμε για ολόκληρο το Σύμπαν. Ίσως αυτό είναι το μεγαλύτερο αστέρι στον Γαλαξία μας που είναι γνωστό στους επιστήμονες σήμερα. Αλλά επειδή ακόμη μεγαλύτερα δεν έχουν ανακαλυφθεί, εξακολουθεί να είναι το μεγαλύτερο στο Σύμπαν.
Σε επαφή με
> > Το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν
UY Scuti - το μεγαλύτερο αστέρι στο σύμπαν: περιγραφή και χαρακτηριστικά ενός αστεριού με φωτογραφία, τοποθεσία στον αστερισμό, απόσταση από τη Γη, λίστα με τα μεγαλύτερα αστέρια.
Όταν κοιτάς τον νυχτερινό ουρανό, είναι εύκολο να αισθάνεσαι μικροσκοπικός. Απλά πρέπει να επιλέξετε ένα αντικείμενο για σύγκριση. Τι θα λέγατε για ένα αστέρι; Απλώς κοιτάξτε στην περιοχή του αστερισμού Scutum και θα βρείτε το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία μας και στο ορατό Σύμπαν - UY Scutum.
Το 1860, το αστέρι βρέθηκε από Γερμανούς επιστήμονες στο Αστεροσκοπείο της Βόννης. Αλλά μόνο το 2012 κατέστη δυνατή η διεξαγωγή έρευνας με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Έρημος Ατακάμα). Από την ανακάλυψή του, είναι το μεγαλύτερο αστέρι από άποψη μεγέθους, ξεπερνώντας τα Betelgeuse, VY Canis Major και NML Cygnus.
Φυσικά, υπάρχουν κάτοχοι ρεκόρ για τη φωτεινότητα και την πυκνότητα, αλλά το UY Scutum έχει το μεγαλύτερο συνολικό μέγεθος σε ακτίνα από 1.054.378.000 έως 1.321.450.000 μίλια, δηλαδή 1.700 φορές τον ήλιο.
Οι άνθρωποι πιστεύουν ότι η Γη είναι τεράστια. Ας πάρουμε όμως μια μπάλα 8 ιντσών. Η κλίμακα του Ήλιου θα ήταν τότε 73 πόδια σε διάμετρο, που είναι περισσότερο από το ύψος του Λευκού Οίκου. Τώρα ας βάλουμε το UY του Shield δίπλα του και έχουμε διάμετρο 125.000 πόδια.
Τι συμβαίνει εάν τοποθετήσετε το UY Shield σε μια ηλιόλουστη θέση; Το αστέρι θα δειπνήσει στους πέντε πρώτους πλανήτες και θα βγει από την τροχιακή διαδρομή του Δία. Αλλά πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι μπορεί να διασχίσει ακόμη και τη γραμμή της τροχιάς του Κρόνου.
Λοιπόν, ας χαιρόμαστε που το αστέρι δεν βρίσκεται ακόμα στο ηλιακό σύστημα και απέχει 9500 έτη φωτός.
Είναι σημαντικό να τονίσουμε ότι με τη βελτίωση των επίγειων οργάνων, ανακαλύπτουμε νέα αντικείμενα που είναι μακρινά σε μεγάλες αποστάσεις. Που σημαίνει ότι μια μέρα μπορεί να πέσουμε σε ένα ακόμα μεγαλύτερο αστέρι.
Αξίζει να σημειωθεί ότι εδώ αντιπροσωπεύονται τα μεγαλύτερα γνωστά αστέρια, καθώς υπάρχουν ακόμη πολλά αντικείμενα εκτός οπτικού πεδίου. Επίσης, ορισμένες από τις επονομαζόμενες λειτουργούν ως μεταβλητές, πράγμα που σημαίνει ότι συμπιέζονται και επεκτείνονται συνεχώς. Τώρα ξέρετε ποιο είναι το μεγαλύτερο αστέρι στο διάστημα. Ας ρίξουμε μια ματιά στην υπόλοιπη δεκάδα τα μεγαλύτερα αστέρια στο σύμπαν:
Λίστα με τα μεγαλύτερα αστέρια στο σύμπαν
Η ακτίνα του κόκκινου υπεργίγαντα VY Canis Majoris φτάνει το 1800-2100 ηλιακό, γεγονός που τον καθιστά τον μεγαλύτερο στον γαλαξία. Εάν τοποθετηθεί, θα κάλυπτε την τροχιακή διαδρομή. Βρίσκεται 3900 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Κυνός.
Είναι ένας κόκκινος υπεργίγαντας, 1000 φορές μεγαλύτερη από την ηλιακή ακτίνα. Βρίσκεται 6000 έτη φωτός μακριά. Αντιπροσωπεύεται από ένα δυαδικό σύστημα, όπου το κύριο αστέρι συνοδεύεται από ένα μικρό μπλε.
Mu Cephei
Το Mu Cephei είναι ένας κόκκινος υπεργίγαντας με ακτίνα 1.650 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου και 38.000 φορές φωτεινότερη.
Το V 838 Monocerotis είναι ένα κόκκινο μεταβλητό αστέρι, σε απόσταση 20.000 ετών φωτός. Μπορεί να φτάσει το μέγεθος του Mu Cepheus ή του VV Cepheus A, αλλά μια μεγάλη απόσταση καθιστά δύσκολο τον ακριβή προσδιορισμό. Το εύρος καλύπτει 380-1970 ηλιακές ακτίνες.
Ένας κόκκινος υπεργίγαντας που είναι 1540 φορές η ηλιακή ακτίνα. Βρίσκεται στον αστερισμό Dorado.
V354 Cephei
Ένας κόκκινος υπεργίγαντας που υπερβαίνει την ηλιακή ακτίνα κατά 1520 φορές. Είναι 9000 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Κηφέα.
KY Swan
1420 φορές την ηλιακή ακτίνα, αν και ορισμένες εκτιμήσεις αναφέρουν έναν αριθμό 2850 φορές. Το αστέρι βρίσκεται 5000 έτη φωτός μακριά και δεν έχει καταφέρει ακόμη να πάρει μια καθαρή εικόνα.
KW Τοξότης
Ο κόκκινος υπεργίγαντας είναι 1460 φορές μεγαλύτερος σε ακτίνα από τον Ήλιο. Βρίσκεται στα 7800 έτη φωτός.
RW Cephei
Κόκκινος υπεργίγαντας με ακτίνα 1600 ηλιακών. Από τη θέση του Ήλιου θα μπορούσε να φτάσει στην τροχιακή διαδρομή του Δία.
Ένας κόκκινος υπεργίγαντας του οποίου η ακτίνα είναι 1000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Αυτό είναι το πιο δημοφιλές αστέρι, καθώς βρίσκεται αρκετά κοντά (640 έτη φωτός) σε αυτό. Ανά πάσα στιγμή μπορεί να μεταμορφωθεί σε σουπερνόβα.
Στον γαλαξία μας. Αυτό συνδέεται με τεράστιες αποστάσεις στο διάστημα και την πολυπλοκότητα των παρατηρήσεων με την επακόλουθη ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να εντοπίσουν και να καταγράψουν περίπου 50 δισεκατομμύρια φωτιστικά. Μια πιο προηγμένη τεχνική μας επιτρέπει να εξερευνήσουμε τις μακρινές γωνιές του διαστήματος και να αποκτήσουμε νέες πληροφορίες για αντικείμενα.
Εκτίμηση και αναζήτηση υπεργίγαντων στο διάστημα
Η σύγχρονη αστροφυσική στη διαδικασία της εξερεύνησης του διαστήματος βρίσκεται συνεχώς αντιμέτωπη με μεγάλο αριθμό ερωτημάτων. Ο λόγος για αυτό είναι το γιγάντιο μέγεθος του ορατού σύμπαντος, περίπου δεκατέσσερα δισεκατομμύρια έτη φωτός. Μερικές φορές, όταν παρατηρούμε ένα αστέρι, είναι αρκετά δύσκολο να εκτιμήσουμε την απόσταση από αυτό. Επομένως, προτού ξεκινήσετε ένα ταξίδι αναζητώντας να προσδιορίσετε ποιο είναι το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία μας, πρέπει να κατανοήσετε το επίπεδο δυσκολίας στην παρατήρηση διαστημικών αντικειμένων.
Παλαιότερα, μέχρι τις αρχές του εικοστού αιώνα, πίστευαν ότι ο γαλαξίας μας είναι ένας. Οι ορατοί άλλοι γαλαξίες ταξινομήθηκαν ως νεφελώματα. Όμως ο Έντουιν Χαμπλ έδωσε ένα συντριπτικό πλήγμα στις ιδέες του επιστημονικού κόσμου. Υποστήριξε ότι υπάρχει μεγάλος αριθμός γαλαξιών και ο δικός μας δεν είναι ο μεγαλύτερος.
Ο χώρος είναι απίστευτα τεράστιος
Οι αποστάσεις από τους κοντινότερους γαλαξίες είναι τεράστιες. φτάνουν σε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Είναι αρκετά προβληματικό για τους αστροφυσικούς να προσδιορίσουν ποιο είναι το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία μας.
Επομένως, είναι ακόμη πιο δύσκολο να μιλήσουμε για άλλους γαλαξίες με τρισεκατομμύρια αστέρια, σε απόσταση εκατό ή περισσότερων εκατομμυρίων ετών φωτός. Στη διαδικασία της έρευνας ανοίγονται νέα αντικείμενα. Τα αστέρια που ανακαλύφθηκαν συγκρίνονται και προσδιορίζονται τα πιο μοναδικά και μεγαλύτερα.
Υπεργίγαντας στον αστερισμό Scutum
Το όνομα του μεγαλύτερου αστεριού στον γαλαξία μας είναι UY Scuti, ένας κόκκινος υπεργίγαντας. Αυτή είναι μια μεταβλητή που ποικίλλει από 1700 έως 2000 ηλιακές διαμέτρους.
Ο εγκέφαλός μας δεν είναι ικανός να αναπαραστήσει τέτοιες ποσότητες. Ως εκ τούτου, για μια πλήρη ιδέα του μεγέθους του μεγαλύτερου αστέρα στον γαλαξία, είναι απαραίτητο να γίνει σύγκριση με τις τιμές που είναι κατανοητές για εμάς. Το ηλιακό μας σύστημα είναι κατάλληλο για σύγκριση. Το μέγεθος του αστεριού είναι τόσο μεγάλο που αν τοποθετηθεί στη θέση του Ήλιου μας, τότε το όριο του υπεργίγαντα θα είναι στην τροχιά του Κρόνου.
Και ο πλανήτης μας και ο Άρης θα είναι μέσα στο αστέρι. Η απόσταση από αυτό το «τέρας» του διαστήματος είναι περίπου 9600 έτη φωτός.
Το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία - UY Shield - μπορεί να θεωρηθεί μόνο υπό όρους «βασιλιάς». Οι λόγοι είναι προφανείς. Ένα από αυτά είναι οι τεράστιες κοσμικές αποστάσεις και η κοσμική σκόνη, που δυσκολεύουν την απόκτηση ακριβών δεδομένων. Ένα άλλο πρόβλημα σχετίζεται άμεσα με τις φυσικές ιδιότητες των υπεργιγάντων. Με διάμετρο 1700 φορές μεγαλύτερη από το ουράνιο σώμα μας, το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία μας έχει μόνο 7-10 φορές μεγαλύτερη μάζα από αυτό. Αποδεικνύεται ότι η πυκνότητα του υπεργίγαντα είναι εκατομμύρια φορές μικρότερη από τον αέρα γύρω μας. Η πυκνότητά του είναι συγκρίσιμη με την ατμόσφαιρα της Γης σε υψόμετρο περίπου εκατό χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Επομένως, είναι μάλλον προβληματικό να προσδιορίσουμε ακριβώς πού τελειώνουν τα όρια ενός αστεριού και πού αρχίζει ο «άνεμος» του.
Αυτή τη στιγμή, το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία μας βρίσκεται στο τέλος του κύκλου ανάπτυξής του. Επεκτάθηκε (η ίδια διαδικασία θα συμβεί με τον Ήλιο μας στο τέλος της εξέλιξης) και άρχισε να καίει ενεργά ήλιο και μια σειρά από άλλα στοιχεία βαρύτερα από το υδρογόνο. Μετά από μερικά εκατομμύρια χρόνια, το μεγαλύτερο αστέρι του γαλαξία - UY Scuti - θα μετατραπεί σε κίτρινο υπεργίγαντα. Και στο μέλλον - σε μια φωτεινή μπλε μεταβλητή, και πιθανώς σε ένα αστέρι Wolf-Rayet.
Μαζί με τον «βασιλιά» - τον υπεργίγαντα UY Scuti - μπορούν να σημειωθούν περίπου δέκα αστέρια με παρόμοια μεγέθη. Αυτά περιλαμβάνουν τα VY Canis Major, Cepheus A, NML Cygnus, WOH G64 VV και μια σειρά άλλων.
Είναι γνωστό ότι όλα τα μεγαλύτερα αστέρια είναι βραχύβια και πολύ ασταθή. Τέτοια αστέρια μπορούν να υπάρχουν τόσο για εκατομμύρια χρόνια όσο και για αρκετές χιλιετίες, τερματίζοντας τον κύκλο ζωής τους με τη μορφή σουπερνόβα ή μαύρης τρύπας.
Το μεγαλύτερο αστέρι στον γαλαξία: η αναζήτηση συνεχίζεται
Παρατηρώντας σοβαρές αλλαγές τα τελευταία είκοσι χρόνια, αξίζει να υποθέσουμε ότι με την πάροδο του χρόνου η κατανόησή μας για τις πιθανές παραμέτρους των υπεργιγάντων θα διαφέρει από τις προηγουμένως γνωστές. Και είναι πολύ πιθανό τα επόμενα χρόνια να ανακαλυφθεί ένας άλλος υπεργίγαντας, με μεγαλύτερη μάζα ή μέγεθος. Και οι νέες ανακαλύψεις θα ωθήσουν τους επιστήμονες να αναθεωρήσουν τα προηγουμένως αποδεκτά δόγματα και ορισμούς.
Φαινομενικά δυσδιάκριτο UY Shield
Η σύγχρονη αστροφυσική όσον αφορά τα αστέρια φαίνεται να ξαναζεί τα σπάργανά της. Οι παρατηρήσεις των αστεριών δίνουν περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις. Επομένως, όταν ρωτάτε ποιο αστέρι είναι το μεγαλύτερο στο Σύμπαν, πρέπει να είστε αμέσως έτοιμοι για απαντήσεις. Ρωτάτε για το μεγαλύτερο αστέρι που είναι γνωστό στην επιστήμη ή για τα όρια στα οποία περιορίζει η επιστήμη ένα αστέρι; Όπως συμβαίνει συνήθως, και στις δύο περιπτώσεις δεν θα λάβετε οριστική απάντηση. Ο πιο πιθανός υποψήφιος για το μεγαλύτερο αστέρι μοιράζεται εξίσου την παλάμη με τους «γείτονές» του. Όσο για το πόσο μπορεί να είναι λιγότερο από τον πραγματικό «βασιλιά του σταρ» παραμένει επίσης ανοιχτό.
Σύγκριση των μεγεθών του Ήλιου και του αστέρα UY Scuti. Ο ήλιος είναι ένα σχεδόν αόρατο pixel στα αριστερά του UY Shield.
Το υπεργίγαντα UY Scutum, με κάποια επιφύλαξη, μπορεί να ονομαστεί το μεγαλύτερο αστέρι που παρατηρείται σήμερα. Γιατί «με επιφύλαξη» θα ειπωθεί παρακάτω. Το UY Scuti βρίσκεται 9500 έτη φωτός μακριά και φαίνεται ως ένα αμυδρό μεταβλητό αστέρι ορατό μέσω ενός μικρού τηλεσκοπίου. Σύμφωνα με τους αστρονόμους, η ακτίνα του υπερβαίνει τις 1700 ακτίνες του Ήλιου και κατά την περίοδο παλμών αυτό το μέγεθος μπορεί να αυξηθεί έως και το 2000.
Αποδεικνύεται ότι εάν ένα τέτοιο αστέρι τοποθετούνταν στη θέση του Ήλιου, οι τρέχουσες τροχιές ενός επίγειου πλανήτη θα ήταν στα βάθη ενός υπεργίγαντα και τα όρια της φωτόσφαιρας του θα ακουμπούσαν μερικές φορές στην τροχιά. Αν φανταστούμε τη Γη μας ως κόκκο φαγόπυρου και τον Ήλιο ως καρπούζι, τότε η διάμετρος της ασπίδας UY θα είναι συγκρίσιμη με το ύψος του τηλεοπτικού πύργου Ostankino.
Για να πετάξετε γύρω από ένα τέτοιο αστέρι με την ταχύτητα του φωτός θα χρειαστούν έως και 7-8 ώρες. Θυμηθείτε ότι το φως που εκπέμπει ο Ήλιος φτάνει στον πλανήτη μας σε μόλις 8 λεπτά. Εάν πετάτε με την ίδια ταχύτητα με την οποία κάνει μια περιστροφή γύρω από τη Γη σε μιάμιση ώρα, τότε η πτήση γύρω από την ασπίδα UY θα διαρκέσει περίπου 36 χρόνια. Τώρα φανταστείτε αυτές τις κλίμακες, δεδομένου ότι ο ISS πετάει 20 φορές πιο γρήγορα από μια σφαίρα και δεκάδες φορές πιο γρήγορα από τα επιβατικά αεροσκάφη.
Μάζα και φωτεινότητα του UY Shield
Αξίζει να σημειωθεί ότι ένα τόσο τερατώδες μέγεθος του UY Shield είναι εντελώς ασύγκριτο με τις άλλες παραμέτρους του. Αυτό το αστέρι έχει «μόνο» 7-10 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο. Αποδεικνύεται ότι η μέση πυκνότητα αυτού του υπεργίγαντα είναι σχεδόν ένα εκατομμύριο φορές μικρότερη από την πυκνότητα του αέρα που μας περιβάλλει! Για σύγκριση, η πυκνότητα του Ήλιου είναι μιάμιση φορά της πυκνότητας του νερού και ένας κόκκος ύλης «ζυγίζει» ακόμη και εκατομμύρια τόνους. Σε γενικές γραμμές, η μέση ύλη ενός τέτοιου αστεριού είναι παρόμοια σε πυκνότητα με το στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε υψόμετρο περίπου εκατό χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό το στρώμα, που ονομάζεται επίσης γραμμή Κάρμαν, είναι ένα υπό όρους όριο μεταξύ της ατμόσφαιρας της γης και του διαστήματος. Αποδεικνύεται ότι η πυκνότητα του UY Shield είναι μόνο λίγο μικρότερη από το κενό του χώρου!
Επίσης το UY Shield δεν είναι το πιο φωτεινό. Με τη δική του φωτεινότητα 340.000 ηλιακών, είναι δέκα φορές πιο αμυδρό από τα φωτεινότερα αστέρια. Ένα καλό παράδειγμα είναι το αστέρι R136, το οποίο, ως το πιο μαζικό αστέρι που είναι γνωστό σήμερα (265 ηλιακές μάζες), είναι σχεδόν εννέα εκατομμύρια φορές φωτεινότερο από τον Ήλιο. Την ίδια στιγμή, το αστέρι είναι μόνο 36 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο. Αποδεικνύεται ότι το R136 είναι 25 φορές πιο φωτεινό και περίπου το ίδιο φορές πιο ογκώδες από το UY Shield, παρά το γεγονός ότι είναι 50 φορές μικρότερο από τον γίγαντα.
Φυσικές παράμετροι του UY Shield
Γενικά, το UY Scuti είναι ένας παλλόμενος μεταβλητός κόκκινος υπεργίγαντας φασματικού τύπου M4Ia. Δηλαδή, στο διάγραμμα φάσματος-φωτεινότητας Hertzsprung-Russell, το UY Scutum βρίσκεται στην επάνω δεξιά γωνία.
Αυτή τη στιγμή, το αστέρι πλησιάζει τα τελευταία στάδια της εξέλιξής του. Όπως όλοι οι υπεργίγαντες, άρχισε να καίει ενεργά ήλιο και κάποια άλλα βαρύτερα στοιχεία. Σύμφωνα με τα σύγχρονα μοντέλα, μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια, το UY Scutum θα μετατραπεί σταδιακά σε κίτρινο υπεργίγαντα και μετά σε φωτεινό μπλε μεταβλητή ή αστέρι Wolf-Rayet. Τα τελευταία στάδια της εξέλιξής του θα είναι μια έκρηξη σουπερνόβα, κατά την οποία το αστέρι θα ρίξει το κέλυφός του, αφήνοντας πιθανότατα πίσω του ένα αστέρι νετρονίων.
Ήδη τώρα το UY Scutum δείχνει τη δραστηριότητά του με τη μορφή ημικανονικής μεταβλητότητας με κατά προσέγγιση περίοδο παλμών 740 ημερών. Δεδομένου ότι ένα αστέρι μπορεί να αλλάξει την ακτίνα του από 1700 σε 2000 ηλιακές ακτίνες, ο ρυθμός διαστολής και συστολής του είναι συγκρίσιμος με την ταχύτητα των διαστημοπλοίων! Η απώλεια μάζας του είναι ένα εντυπωσιακό ποσοστό 58 εκατομμυρίων ηλιακών μαζών ετησίως (ή 19 μαζών της Γης ετησίως). Πρόκειται για σχεδόν μιάμιση γήινη μάζα το μήνα. Έτσι, όντας στην κύρια ακολουθία πριν από εκατομμύρια χρόνια, το UY Scutum θα μπορούσε να είχε μάζα από 25 έως 40 ηλιακές μάζες.
Γίγαντες ανάμεσα στα αστέρια
Επιστρέφοντας στην κράτηση που αναφέρθηκε παραπάνω, σημειώνουμε ότι η υπεροχή του UY Shield ως το μεγαλύτερο γνωστό αστέρι δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ξεκάθαρη. Το γεγονός είναι ότι οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μην μπορούν να προσδιορίσουν την απόσταση από τα περισσότερα αστέρια με επαρκή βαθμό ακρίβειας και επομένως να εκτιμήσουν το μέγεθός τους. Επιπλέον, τα μεγάλα αστέρια τείνουν να είναι πολύ ασταθή (θυμηθείτε τον παλμό UY Scutum). Ομοίως, έχουν μια μάλλον θολή δομή. Μπορεί να έχουν μια μάλλον εκτεταμένη ατμόσφαιρα, αδιαφανή κελύφη αερίου και σκόνης, δίσκους ή ένα μεγάλο συνοδό αστέρι (ένα παράδειγμα είναι το VV Cephei, βλέπε παρακάτω). Είναι αδύνατο να πούμε ακριβώς πού περνάει το όριο τέτοιων αστεριών. Τελικά, η καθιερωμένη έννοια του ορίου των άστρων ως ακτίνας της φωτόσφαιράς τους είναι ήδη εξαιρετικά αυθαίρετη.
Επομένως, αυτός ο αριθμός μπορεί να περιλαμβάνει περίπου μια ντουζίνα αστέρια, στα οποία περιλαμβάνονται τα NML Cygnus, VV Cepheus A, VY Canis Major, WOH G64 και μερικά άλλα. Όλα αυτά τα αστέρια βρίσκονται στην περιοχή του γαλαξία μας (συμπεριλαμβανομένων των δορυφόρων του) και είναι από πολλές απόψεις παρόμοια μεταξύ τους. Όλοι τους είναι κόκκινοι υπεργίγαντες ή υπεργίγαντες (δείτε παρακάτω για τη διαφορά μεταξύ super και hyper). Κάθε ένα από αυτά σε μερικά εκατομμύρια, ή ακόμα και χιλιάδες χρόνια, θα μετατραπεί σε σουπερνόβα. Είναι επίσης παρόμοια σε μέγεθος, που κυμαίνονται από 1400-2000 ηλιακά.
Κάθε ένα από αυτά τα αστέρια έχει τη δική του ιδιαιτερότητα. Έτσι στο UY Shield, αυτό το χαρακτηριστικό είναι η μεταβλητότητα που συζητήθηκε προηγουμένως. Το WOH G64 έχει δακτυλιοειδές περίβλημα αερίου και σκόνης. Εξαιρετικά ενδιαφέρον είναι το μεταβλητό αστέρι διπλής έκλειψης VV Cephei. Είναι ένα στενό σύστημα δύο αστέρων, που αποτελείται από τον κόκκινο υπεργίγαντα VV Cephei A και το μπλε αστέρι της κύριας ακολουθίας VV Cephei B. Τα κέντρα αυτών των αστεριών βρίσκονται το ένα από το άλλο σε περίπου 17-34 . Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ακτίνα VV του Κηφέα Β μπορεί να φτάσει τις 9 AU. (1900 ηλιακές ακτίνες), τα αστέρια βρίσκονται σε "μήκος του βραχίονα" το ένα από το άλλο. Η σειρά τους είναι τόσο κοντά που ολόκληρα κομμάτια του υπεργίγαντα ρέουν με μεγάλες ταχύτητες στον «μικρό γείτονα», ο οποίος είναι σχεδόν 200 φορές μικρότερος από αυτόν.
Ψάχνετε για ηγέτη
Κάτω από τέτοιες συνθήκες, η εκτίμηση του μεγέθους των αστεριών είναι ήδη προβληματική. Πώς μπορεί κανείς να μιλήσει για το μέγεθος ενός άστρου εάν η ατμόσφαιρά του ρέει σε ένα άλλο αστέρι ή περνά ομαλά σε έναν δίσκο αερίου και σκόνης; Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι το ίδιο το αστέρι αποτελείται από ένα πολύ σπάνιο αέριο.
Επιπλέον, όλα τα μεγαλύτερα αστέρια είναι εξαιρετικά ασταθή και βραχύβια. Τέτοια αστέρια μπορούν να ζήσουν για μερικά εκατομμύρια, ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Επομένως, παρατηρώντας ένα γιγάντιο αστέρι σε έναν άλλο γαλαξία, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι ένα αστέρι νετρονίων πάλλεται τώρα στη θέση του ή ότι μια μαύρη τρύπα κάμπτει το διάστημα, που περιβάλλεται από τα υπολείμματα μιας έκρηξης σουπερνόβα. Εάν ένα τέτοιο αστέρι απέχει ακόμη και χιλιάδες έτη φωτός από εμάς, δεν μπορεί κανείς να είναι απολύτως σίγουρος ότι υπάρχει ακόμα ή ότι έχει παραμείνει ο ίδιος γίγαντας.
Προσθέστε σε αυτό την ατέλεια των σύγχρονων μεθόδων για τον προσδιορισμό της απόστασης από τα αστέρια και μια σειρά από απροσδιόριστα προβλήματα. Αποδεικνύεται ότι ακόμη και ανάμεσα στα δέκα μεγαλύτερα γνωστά αστέρια, είναι αδύνατο να ξεχωρίσουμε έναν συγκεκριμένο ηγέτη και να τα τακτοποιήσουμε σε αύξουσα σειρά μεγέθους. Σε αυτή την περίπτωση, το UY του Shield αναφέρθηκε ως ο πιο πιθανός υποψήφιος για να ηγηθεί του Big Ten. Αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι η ηγεσία του είναι αναμφισβήτητη και ότι, για παράδειγμα, η NML Cygnus ή η VY Canis Major δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από αυτήν. Επομένως, διαφορετικές πηγές μπορούν να απαντήσουν στην ερώτηση σχετικά με το μεγαλύτερο γνωστό αστέρι με διαφορετικούς τρόπους. Αυτό δεν μιλά μάλλον για την ανικανότητά τους, αλλά για το γεγονός ότι η επιστήμη δεν μπορεί να δώσει σαφείς απαντήσεις ακόμη και σε τόσο άμεσες ερωτήσεις.
Το μεγαλύτερο στο σύμπαν
Αν η επιστήμη δεν αναλάβει να ξεχωρίσει το μεγαλύτερο ανάμεσα στα αστέρια που ανακαλύφθηκαν, πώς μπορούμε να πούμε ποιο αστέρι είναι το μεγαλύτερο στο Σύμπαν; Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο αριθμός των αστεριών ακόμη και εντός των ορίων του παρατηρήσιμου σύμπαντος είναι δέκα φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των κόκκων άμμου σε όλες τις παραλίες του κόσμου. Φυσικά, ακόμη και τα πιο ισχυρά σύγχρονα τηλεσκόπια μπορούν να δουν ένα αφάνταστα μικρότερο μέρος τους. Το γεγονός ότι τα μεγαλύτερα αστέρια μπορούν να διακριθούν από τη φωτεινότητά τους δεν θα βοηθήσει στην αναζήτηση ενός «αστρικού ηγέτη». Όποια και αν είναι η φωτεινότητά τους, θα εξασθενίσει κατά την παρατήρηση μακρινών γαλαξιών. Επιπλέον, όπως σημειώθηκε νωρίτερα, τα φωτεινότερα αστέρια δεν είναι τα μεγαλύτερα (ένα παράδειγμα είναι το R136).
Θυμηθείτε επίσης ότι όταν παρατηρούμε ένα μεγάλο αστέρι σε έναν μακρινό γαλαξία, θα δούμε στην πραγματικότητα το «φάντασμά» του. Ως εκ τούτου, δεν είναι εύκολο να βρείτε το μεγαλύτερο αστέρι στο Σύμπαν, οι αναζητήσεις του θα είναι απλώς χωρίς νόημα.
Υπεργίγαντες
Αν το μεγαλύτερο αστέρι είναι αδύνατο να βρεθεί πρακτικά, ίσως αξίζει να το αναπτύξουμε θεωρητικά; Δηλαδή να βρεθεί ένα ορισμένο όριο, μετά το οποίο η ύπαρξη ενός αστεριού δεν μπορεί πλέον να είναι αστέρι. Ακόμα κι εδώ, όμως, η σύγχρονη επιστήμη αντιμετωπίζει πρόβλημα. Το τρέχον θεωρητικό μοντέλο της εξέλιξης και της φυσικής των άστρων δεν εξηγεί πολλά από αυτά που πραγματικά υπάρχουν και παρατηρούνται στα τηλεσκόπια. Ένα παράδειγμα αυτού είναι οι υπεργίγαντες.
Οι αστρονόμοι χρειάστηκε επανειλημμένα να ανεβάσουν τον πήχη για το όριο της αστρικής μάζας. Αυτό το όριο εισήχθη για πρώτη φορά το 1924 από τον Άγγλο αστροφυσικό Άρθουρ Έντινγκτον. Έχοντας αποκτήσει την κυβική εξάρτηση της φωτεινότητας των άστρων από τη μάζα τους. Ο Έντινγκτον συνειδητοποίησε ότι ένα αστέρι δεν μπορεί να συσσωρεύει μάζα επ' αόριστον. Η φωτεινότητα αυξάνεται γρηγορότερα από τη μάζα και αργά ή γρήγορα αυτό θα οδηγήσει σε παραβίαση της υδροστατικής ισορροπίας. Η ελαφριά πίεση της αυξανόμενης φωτεινότητας θα διώξει κυριολεκτικά τα εξωτερικά στρώματα του άστρου. Το όριο που υπολόγισε ο Έντινγκτον ήταν 65 ηλιακές μάζες. Στη συνέχεια, οι αστροφυσικοί βελτίωσαν τους υπολογισμούς του προσθέτοντας μη καταγεγραμμένα στοιχεία σε αυτούς και χρησιμοποιώντας ισχυρούς υπολογιστές. Άρα το σύγχρονο θεωρητικό όριο για τη μάζα των άστρων είναι 150 ηλιακές μάζες. Τώρα θυμηθείτε ότι η μάζα του R136a1 είναι 265 ηλιακές μάζες, που είναι σχεδόν διπλάσιο από το θεωρητικό όριο!
Το R136a1 είναι το πιο ογκώδες αστέρι που είναι γνωστό σήμερα. Εκτός από αυτό, αρκετά ακόμη αστέρια έχουν σημαντικές μάζες, ο αριθμός των οποίων στον γαλαξία μας μπορεί να μετρηθεί στα δάχτυλα. Τέτοια αστέρια ονομάζονται υπεργίγαντες. Σημειώστε ότι το R136a1 είναι πολύ μικρότερο από τα αστέρια που, όπως φαίνεται, θα έπρεπε να βρίσκονται κάτω από αυτό στην κατηγορία - για παράδειγμα, το υπεργίγαντα UY Shield. Αυτό συμβαίνει επειδή οι υπεργίγαντες ονομάζονται όχι τα μεγαλύτερα, αλλά τα πιο ογκώδη αστέρια. Για τέτοια αστέρια, δημιουργήθηκε μια ξεχωριστή κατηγορία στο διάγραμμα φάσματος-φωτεινότητας (O), που βρίσκεται πάνω από την κατηγορία των υπεργιγάντων (Ia). Η ακριβής αρχική μπάρα για τη μάζα ενός υπεργίγαντα δεν έχει καθοριστεί, αλλά, κατά κανόνα, η μάζα τους υπερβαίνει τις 100 ηλιακές μάζες. Κανένας από τους μεγαλύτερους σταρ του «Big Ten» δεν υστερεί σε αυτά τα όρια.
Θεωρητικό αδιέξοδο
Η σύγχρονη επιστήμη δεν μπορεί να εξηγήσει τη φύση της ύπαρξης αστεριών των οποίων η μάζα υπερβαίνει τις 150 ηλιακές μάζες. Αυτό εγείρει το ερώτημα πώς μπορεί να καθοριστεί ένα θεωρητικό όριο στο μέγεθος των αστεριών εάν η ακτίνα ενός άστρου, σε αντίθεση με τη μάζα, είναι από μόνη της μια ασαφής έννοια.
Ας λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι δεν είναι γνωστό ποια ακριβώς ήταν τα αστέρια της πρώτης γενιάς, και ποια θα είναι στην πορεία της περαιτέρω εξέλιξης του Σύμπαντος. Οι αλλαγές στη σύνθεση, η μεταλλικότητα των άστρων μπορεί να οδηγήσουν σε ριζικές αλλαγές στη δομή τους. Οι αστροφυσικοί δεν έχουν παρά να κατανοήσουν τις εκπλήξεις που θα τους παρουσιαστούν με περαιτέρω παρατηρήσεις και θεωρητική έρευνα. Είναι πολύ πιθανό ότι το UY Shield μπορεί να αποδειχθεί ένα πραγματικό ψίχουλο στο φόντο ενός υποθετικού «βασιλιά-αστέρα» που λάμπει κάπου ή θα λάμψει στις πιο απομακρυσμένες γωνιές του Σύμπαντος μας.
