Čo sú modré hviezdy supergiant?

Astronómovia študujú mnoho rôznych typov hviezd. Niektorí žijú dlho a prosperujú, zatiaľ čo iní sa rodia na rýchlej ceste. Žijú relatívne krátke hviezdne životy a po niekoľkých desiatkach miliónov rokov zomrú výbušné smrti. Modré supergianty patria do druhej skupiny. Sú rozptýlené po nočnej oblohe. Napríklad jasná hviezda Rigel v Orione je jedna a ich zbierky sú v srdciach masívnych oblastí vytvárajúcich hviezdy, ako je klaster R136 v Veľký Magellanov oblak.

Modré supergianty sa rodia masívne. Pomysli na nich ako na gorily hviezd s hmotnosťou 800 libier. Väčšina z nich má najmenej desaťnásobok hmotnosti Slnka a mnohí sú ešte mohutnejšími monštrámi. Najmasívnejší z nich by mohol vyrobiť 100 slnka (alebo viac!).

Hviezda, ktorá masívna, potrebuje veľa paliva, aby zostala jasná. Pre všetky hviezdy je primárnym jadrovým palivom vodík. Keď dôjdu vodík, začnú vo svojich jadrách používať hélium, ktoré spôsobí, že hviezda horí a bude jasnejšia. Výsledné teplo a tlak v jadre spôsobujú zväčšenie hviezdy. V tomto okamihu sa hviezda blíži ku koncu svojho života a čoskoro (v časových intervaloch

Toto je zhrnutie modrého supergianta. Vykopanie trochu hlbšie do vedy o takýchto objektoch odhaľuje oveľa viac detailov. Aby sme im porozumeli, je dôležité poznať fyziku fungovania hviezd. To sa volá veda astrofyzika. Odhaľuje, že hviezdy trávia drvivú väčšinu svojho života v období definovanom ako „bytie na internete“ hlavná sekvencia". V tejto fáze hviezdy premieňajú vodík na hélium vo svojich jadrách prostredníctvom procesu jadrovej fúzie známeho ako protón-protónový reťazec. Hviezdy s vysokou hmotnosťou môžu tiež využívať cyklus uhlík-dusík-kyslík (CNO), ktorý pomáha riadiť reakcie.

Akonáhle je však vodíkové palivo preč, jadro hviezdy sa rýchlo zrúti a zahrieva. To spôsobuje, že vonkajšie vrty hviezdy expandujú smerom von v dôsledku zvýšeného tepla generovaného v jadre. V prípade hviezd s nízkou a strednou hmotnosťou tento krok spôsobí, že sa z nich vyvinú červený obrs, zatiaľ čo hviezdy vysokej hmotnosti sa stávajú červené supergianty.

Pri hviezdach s vysokou hmotnosťou jadrá začínajú rýchlo spájať hélium na uhlík a kyslík. Povrch hviezdy je červený, čo podľa Viedenský zákon, je priamym dôsledkom nízkej povrchovej teploty. Zatiaľ čo jadro hviezdy je veľmi horúce, energia sa šíri vnútrajškom hviezdy a jej neuveriteľne veľkým povrchom. Výsledkom je, že priemerná povrchová teplota je iba 3 500 - 4 500 Kelvinov.

Pretože hviezda vo svojom jadre spája ťažšie a ťažšie prvky, rýchlosť fúzie sa môže veľmi meniť. V tomto okamihu sa hviezda môže sťahovať sama o sebe v obdobiach pomalej fúzie a potom sa stať modrým supergiantom. Nie je neobvyklé, že také hviezdy oscilujú medzi červenými a modrými supergiantnými fázami skôr, ako sa nakoniec dostanú na supernovu.

Udalosť supernovy typu II sa môže vyskytnúť počas červenej supergiantnej fázy evolúcie, ale môže sa vyskytnúť aj vtedy, keď sa hviezda vyvinie na modrý supergiant. Napríklad Supernova 1987a v USA Veľký Magellanov oblak bola smrťou modrého supergianta.

Kým červené supergianty sú najväčšie hviezdy, každý s polomerom medzi 200 a 800-násobkom polomeru nášho Slnka, sú modré supergianty rozhodne menšie. Väčšina z nich má menej ako 25 slnečných polomerov. Zistilo sa však, že v mnohých prípadoch sú niektorými najmasívnejší vo vesmíre. (Je potrebné vedieť, že byť masívny nie je vždy to isté ako veľké. Niektoré z najmasívnejších objektov vo vesmíre - čierne diery - sú veľmi, veľmi malé.) Modré supergianty majú tiež veľmi rýchle tenké hviezdne vetry, ktoré fúkajú do vesmíru.

Ako sme uviedli vyššie, supergianti nakoniec zomrú ako supernovy. Ak tak urobia, posledná etapa ich vývoja môže byť neutrónová hviezda (pulsar) alebo čierna diera. Výbuchy supernovy tiež zanechávajú krásne oblaky plynu a prachu, ktoré sa nazývajú zvyšky supernovy. Najznámejší je Krabia hmlovina, kde hviezda explodovala pred tisíckami rokov. Na Zemi sa stala viditeľnou v roku 1054 a dodnes ju možno vidieť pomocou ďalekohľadu. Hoci Krabova hviezda Krab nemusí byť modrá supergiant, ilustruje osud, ktorý čaká na také hviezdy, ako sa blížia ku koncu svojho života.

Upravené a aktualizované používateľom Carolyn Collins Petersen.