Red Supergiants sú najväčšie hviezdy vo vesmíre

Červené supergianty patria medzi najväčšie hviezdy na oblohe. Nezačínajú týmto spôsobom, ale ako starnú rôzne druhy, prechádzajú zmenami, vďaka ktorým sú veľké... a červené. Je to všetko súčasť hviezdneho života a smrti hviezd.

Keď sa astronómovia pozrú na najväčšie hviezdy (podľa objemu) vo vesmíre vidia veľké množstvo červených supergiantov. Avšak tieto príšery nemusia byť nevyhnutne - a takmer nikdy nie sú - najväčšie hviezdy podľa hmotnosti. Ukazuje sa, že sú neskoro v štádiu existencie hviezdy a nie vždy miznú.

Ako sa tvoria červené supergianty? Aby sme pochopili, o čo ide, je dôležité vedieť, ako sa hviezdy menia v priebehu času. Hviezdy prechádzajú konkrétnymi krokmi počas celého svojho života. Zmeny, ktoré zažívajú, sa nazývajú „hviezdna evolúcia“. Začína sa tvorbou hviezd a mladou kapucňou. Keď sa hviezdy narodia v oblaku plynu a prachu a potom zapália vodíkovú fúziu vo svojich jadrách, hviezdy zvyčajne žijú na niečo, čo astronómovia nazývajú „

Hviezda vysokej hmotnosti (mnohokrát hmotnejšia ako Slnko) prechádza podobným, ale mierne odlišným procesom. Drasticky sa mení ako jej súrodenci slnka podobajúci sa slnku a stáva sa červeným supergiantom. Vďaka svojej vyššej hmotnosti, keď sa jadro zrúti po fáze spaľovania vodíka, rýchlo zvýšená teplota vedie k rýchlemu fúziu hélia. Rýchlosť fúzie hélia prechádza do overdrive a to destabilizuje hviezdu.

Obrovské množstvo energie tlačí vonkajšie vrstvy hviezdy smerom von a mení sa na červený supergiant. V tejto fáze je gravitačná sila hviezdy opäť vyvážená obrovským tlakom vonkajšieho žiarenia spôsobeným intenzívnou fúziou hélia v jadre.

Hviezda, ktorá sa premení na červený supergiant, to robí za cenu. Veľké percento svojej hmoty stráca do vesmíru. Výsledkom je, že zatiaľ čo červené supergianty sa počítajú ako najväčšie hviezdy vo vesmíre, nie sú to najmasívnejšie, pretože strácajú hmotu, keď starnú, aj keď sa rozširujú smerom von.

Červené supergianty vyzerajú červene kvôli ich nízkym povrchovým teplotám. Sú v rozsahu od 3 500 do 4 500 Kelvinov. Podľa Wienovho zákona farba, pri ktorej hviezda najsilnejšie vyžaruje, priamo súvisí s jej povrchovou teplotou. Takže, zatiaľ čo ich jadrá sú extrémne horúce, energia sa šíri po vnútornom a povrchu hviezdy a čím je väčšia plocha, tým rýchlejšie sa môže ochladiť. Dobrým príkladom červeného supergiantu je hviezda Betelgeuse v súhvezdí Orion.

Väčšina hviezd tohto typu má polomer 200 až 800 krát naše Slnko. Úplne najväčšie hviezdy v našej galaxii, všetci červené supergianty, sú asi 1 500-krát väčšie ako naše domovské hviezdy. Kvôli svojej obrovskej veľkosti a hmotnosti tieto hviezdy potrebujú neuveriteľné množstvo energie, aby ich udržali a zabránili gravitačnému kolapsu. V dôsledku toho spaľujú svoje jadrové palivo veľmi rýchlo a väčšina z nich žije len niekoľko desiatok miliónov rokov (ich vek závisí od ich skutočnej hmotnosti).

Zatiaľ čo červené supergianty sú najväčšími typmi hviezd, existujú aj iné druhy supergiantných hviezd. V skutočnosti je pre hviezdy s vysokou hmotnosťou bežné, keď ich fúzny proces prejde za vodík, že oscilujú tam a späť medzi rôznymi formami supergiantov. Konkrétne sa stávajú žltými supergiantmi na ceste k tomu, aby sa stali modré supergianty a znova.

Najmasívnejšie supergiantné hviezdy sú známe ako hypergianti. Tieto hviezdy však majú veľmi voľnú definíciu, zvyčajne sú to len červené (alebo niekedy modré) supergiantné hviezdy, ktoré sú najvyššieho poriadku: najmasívnejšia a najväčšia.

Hviezda s veľmi vysokou hmotnosťou sa bude pohybovať medzi rôznymi supergiantnými stupňami, pretože vo svojom jadre spája ťažšie a ťažšie prvky. Nakoniec vyčerpá všetky svoje jadrové palivo, ktoré poháňa hviezdu. Keď sa to stane, gravitácia vyhrá. V tomto okamihu je jadrom primárne železo (ktoré vyžaduje viac energie, aby sa poistilo ako má hviezda) a jadro už nemôže udržať tlak vonkajšieho žiarenia a začína sa zrútiť.

Nasledujúca kaskáda udalostí vedie nakoniec k typu II supernova event. Vľavo bude jadro hviezdy, ktoré bolo stlačené kvôli obrovskému gravitačnému tlaku na a neutrónová hviezda; alebo v prípade najmasívnejších hviezd, a čierna diera je vytvorený.

Ľudia vždy chcú vedieť, či sa Slnko stane červeným supergiantom. Pre hviezdy o veľkosti Slnka (alebo menšej) je odpoveďou nie. Prechádzajú fáza červeného obra, a vyzerá to celkom dobre. Keď začnú dochádzať vodíkové palivo, ich jadrá sa začínajú zrútiť. To trochu zvyšuje teplotu jadra, čo znamená, že sa generuje viac energie na únik z jadra. Tento proces tlačí vonkajšiu časť hviezdy smerom von a vytvára a červený obr. V tomto momente sa hviezda posunula z hlavnej sekvencie.

Hviezda sa spolu s jadrom zahreje a zahreje a nakoniec začne fúzovať hélium na uhlík a kyslík. Počas tejto doby hviezda stráca hmotu. Odfukuje vrstvy vonkajšej atmosféry do oblakov, ktoré obklopujú hviezdu. To, čo zostalo z hviezdy, sa nakoniec zmenší na pomaly sa ochladzujúceho bieleho trpaslíka. Oblak materiálu okolo neho sa nazýva „planetárna hmlovina“ a postupne sa rozptyľuje. Toto je omnoho jemnejšia „smrť“, ako masívne hviezdy diskutované vyššie, keď explodujú ako supernovy.

Upravil Carolyn Collins Petersen.