С виду неприметная UY Щита
Современная астрофизика в плане звёзд будто заново переживает младенческий период. Наблюдения звёзд дают больше вопросов, чем ответом. Поэтому спрашивая о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной, нужно быть сразу готовым к ответным вопросам. Спрашиваете ли вы о самой большой из известных науке звёзд, или о том, какими лимитами ограничивает звезду наука? Как это обычно бывает, в обоих случаях вы не получите однозначного ответа. Самый вероятный кандидат на крупнейшую звезду вполне равноправно делит пальму первенства со своими «соседями». Насчёт того, насколько он может быть меньше настоящей «царь звезды» также остаётся открытым.
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 . 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 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 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.
Физические параметры UY Щита
В целом UY Щита является пульсирующим переменным красным сверхгигантом спектрального класса M4Ia. То есть, на диаграмме спектр-светимости Герцшпрунга-Рассела UY Щита расположена на верхнем правом углу.
На данный момент звезда подбирается к конечным этапам своей эволюции. Как и все сверхгиганты, она приступила к активному сжиганию гелия и некоторых других более тяжелых элементов. Согласно современным моделям, через считанные миллионы лет UY Щита будет последовательно превращаться в жёлтого сверхгиганта, затем – в яркую голубую переменную или звезду Вольфа-Райе. Финальным этапам её эволюции будет сверхновый взрыв, в ходе которого звезда сбросит свою оболочку, вероятнее всего оставив после себя нейтронную звезду.
Уже сейчас UY Щита проявляет свою активность в виде полурегулярной переменности с приблизительным периодом пульсации 740 дней. Учитывая то, что звезда может менять свой радиус с 1700 до 2000 радиусов Солнца, скорость её расширения и сжатия сопоставима со скоростью космических кораблей! Потеря её массы составляет внушительную скорость 58 миллионных солнечных масс в год (или 19 земных масс в год). Это почти полторы земные массы в месяц. Так, будучи миллионы лет назад на главной последовательности, UY Щита могла иметь массу от 25 до 40 солнечных.
Великаны среди звёзд
Возвращаясь к оговорке, сказанной выше, отметим, что первенство UY Щита как самой большой из известных звёзд нельзя назвать однозначным. Дело в том, что астрономы до сих пор не могут с достаточной степенью точности определить расстояние до большинства звёзд, а значит и оценить их размеры. Кроме того, крупные звёзды, как правило, очень нестабильны (вспомним пульсацию UY Щита). Точно также они имеют довольно размытую структуру. Они могут обладать довольно протяженной атмосферой, непрозрачными газопылевыми оболочками, дисками или крупной звездой-компаньоном (пример – VV Цефея, см. ниже). Невозможно точно сказать, где проходит граница таких звёзд. В конце концов, устоявшееся понятие о границе звёзд как радиусе их фотосферы и без того крайне условно.
Поэтому в это число можно включить около десятка звёзд, к которым относится NML Лебедя, VV Цефея А, VY Большого Пса, WOH G64 и некоторые другие. Все эти звёзды расположены в окрестностях нашей галактики (считая его спутники) и во многом схожи друг с другом. Все они являются красными сверхгигантами или гипергигантами (о разнице сверх- и гипер см. ниже). Каждый из них через считанные миллионы, а то и тысячи лет превратится в сверхновую. Также они схожи в своих размерах, лежащих в пределах 1400-2000 солнечных.
Каждая из этих звёзд обладает своей особенностью. Так у UY Щита этой особенностью является, оговорённая ранее, переменность. WOH G64 обладает тороидальной газопылевой оболочкой. Крайне интересной является двойная затменно-переменная звезда VV Цефея. Она представляет собой тесную систему двух звёзд, состоящих из красного гипергиганта VV Цефея A и голубой звезды главной последовательности VV Цефея B. Центы этих звёзд расположены друг от друга в каких-то 17-34 . Учитывая то, что радиус VV Цефея B может достигать 9 а.е. (1900 солнечных радиусов), друг от друга звёзды расположены на «расстоянии вытянутой руки». Их тандем настолько тесен, что целые куски гипергиганта с огромными скоростями перетекают на «малютку-соседа», который меньше его почти в 200 раз.
В поисках лидера
В таких условиях оценка размера звёзд уже проблематична. Как можно говорить о размере звезды, если её атмосфера перетекает в другую звезду, или плавно переходит в газопылевой диск? Это при том, что сама-по себе звезда состоит из очень разряженного газа.
Более того, все крупнейшие звёзды являются крайне нестабильными и короткоживущими. Такие звёзды могут жить считанные миллионы, а то и вовсе сотни тысяч лет. Поэтому, наблюдая гигантскую звезду в другой галактике, можно быть уверенным, что сейчас на её месте пульсирует нейтронная звезда или искривляет пространство черная дыра, окруженная остатками сверхнового взрыва. Будь такая звезда даже в тысячах световых лет от нас нельзя быть полностью уверенным в том, что она до сих существует или осталась тем же исполином.
Прибавим к этому несовершенство современных методов определения расстояния до звёзд и ряд не оговоренных проблем. Получается то, что даже среди десятка известных крупнейших звёзд нельзя выделить определённого лидера и расставить их в порядке возрастания размеров. В данном случае UY Щита была приведена как наиболее вероятный кандидат на лидерство среди «большой десятки». Это вовсе не означает, что его лидерство неоспоримо и то, что, к примеру, NML Лебедя или VY Большого Пса не могут быть больше её. Поэтому разные источники на вопрос о наибольшей из известных звёзд могут отвечать по-разному. Это говорит скорее не об их некомпетентности, а о том, что наука не может давать однозначных ответов даже на столь прямые вопросы.
Крупнейшая во Вселенной
Уж если среди открытых звёзд наука не берётся выделить крупнейшую, как можно говорить о том, какая звезда является наибольшей во Вселенной? По оценкам учёных число звёзд даже в границах наблюдаемой Вселенной в десять раз превышает число песчинок на всех пляжах мира. Разумеется, даже взору самых мощных современных телескопов доступно невообразимо меньшая их часть. В поиске «звёздного лидера» не поможет и то, что крупнейшие звёзды могут выделяться своей светимостью. Какой бы их яркость не была, она померкнет при наблюдении далёких галактик. Тем более, как отмечалось ранее, самые яркие звёзды не являются самыми крупными (пример — R136).
Также вспомним о том, что наблюдая крупную звезду в далёкой галактике, мы фактически будем видеть её «призрак». Поэтому найти самую крупную звезду во Вселенной непросто невозможно, её поиски будут просто бессмысленны.
Гипергиганты
Если 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. Теперь вспомним о том, что масса R136a1 составляет 265 солнечных масс, это почти в два раза выше теоретического предела!
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.
Теоретический тупик
Современная наука не может объяснить природу существования звёзд, масса которых превышает 150 солнечных. Отсюда вытекает вопрос, как можно определить теоретический предел размера звёзд, если радиус звезды, в отличие от массы, сам по себе является расплывчатым понятием.
Примем во внимание то, что точно не известно, что представляли собой звёзды первого поколения, и какими они будут в ходе дальнейшей эволюции Вселенной. Изменения состава, металличности звёзд может повлечь радикальные перемены в их структуре. Астрофизиком только предстоит осмыслить те сюрпризы, которые преподнесут им дальнейшие наблюдения и теоретические изыскания. Вполне возможно, что UY Щита может оказаться настоящей крохой на фоне гипотетической «царь-звезды», которая где-нибудь светит или будет светить в самых далёких уголках нашей Вселенной.
Мириады звезд усеивают ночное небо. И человеку с Земли они кажутся совершенно одинаковыми. Ну а в некоторых частях неба, к примеру, в районе Млечного пути, звезды сливаются в светящиеся потоки.
Это потому, что во Вселенной невероятно огромное количество звезд.
На самом деле, их настолько много, что даже знаний современных исследователей, которые были получены с помощью новейшего оборудования (к слову, оно позволяет заглянуть на территорию космоса на 9 миллиардов световых лет) недостаточно.
Сейчас в недрах космоса примерно 50 миллиардов звезд. И с каждым днем цифра только растет, ведь ученые не устают осваивать пространство и делать все новые открытия.
Ярче Солнца
Все звезды Вселенной имеют разный диаметр. И даже наше Солнце не самая огромная звезда, впрочем, и не маленькая. У нее 1 391 000 километров в диаметре. Есть во Вселенной и звезды весомее, они получили название гипергиганты. Довольно долго самой большой звездой считалась VY, которая находится в созвездии Большого Пса. Не так давно радиус звезды был уточнён - и приблизительно составляет от 1300 до 1540 радиусов Солнца. Диаметр этого сверхгиганта составляет порядка 2 миллиардов километров. VY расположилась в 5 тысячах световых лет от Солнечной системы.
Ученые подсчитали, чтобы представить насколько это гигантские размеры, один оборот вокруг звезды-гипергиганта займет 1200 лет, и то, если лететь со скоростью 800 километров в час. Или же, если уменьшить Землю до 1 сантиметра и так же пропорционально уменьшить VY, то размер последней будет 2,2 километра.
Масса этой звезды не такая впечатляющая. VY тяжелее Солнца всего лишь в 40 раз. Так вышло потому, что плотность газов внутри нее невероятно низкая. Ну а яркостью звезды можно только восхищаться. Она светит в 500 тысяч раз сильнее нашего небесного светила.
Первые наблюдения VY, которые были записаны, есть в звездном каталоге Жозефа Жерома де Лаланда. Информация датируется 7 марта 1801 года. Ученые указал, что VY звезда седьмой звездной величины.
А вот в 1847 году появилась информация, что VY имеет малиновый оттенок. В девятнадцатом веке исследователи обнаружили, что у звезды, по крайней мере, шесть дискретных компонентов, поэтому вероятно она является кратной звездой. Но сейчас выяснилось, что дискретные компоненты являются ни чем иным, как яркими участками туманности, которая окружает гипергигант. В 1957 году визуальные наблюдения и качественные изображения 1998 года показали, что у VY отсутствует звезда-компаньон.
Впрочем, к нашему времени самая большая звезда во вселенной уже успела потерять больше половины своей массы. То есть звезда стареет и ее топливо из водорода уже на исходе. Внешняя часть VY стала больше из-за того, что гравитация уже не может предупредить потерю веса. Ученые говорят, что когда топливо звезды иссякнет, то она, скорее всего, взорвется сверхновой и превратится в нейтронную звезду или черную дыру. Согласно наблюдениям, звезда теряет свою яркость, начиная с 1850 года.
Потерянное лидерство
Впрочем, изучение Вселенной ученые не оставляют ни на минуту. Поэтому этот рекорд был побит. Астрономы нашли в просторах космоса еще большую звезду. Открытие сделала группа британских ученых во главе с Полом Кроутером в конце лета 2010 года.
Исследователи изучали Большое Магелланово Облако и нашли звезду R136a1. Невероятное открытие помог сделать космический телескоп НАСА «Хаббл».
Гигант по своей массе больше нашего Солнца в 256 раз. А вот по яркости R136a1 превосходит небесное светило в десять миллионов раз. Такие фантастические цифры стали откровением для ученых, ведь считалось, что звезд, которые превышают массу Солнца больше чем в 150 раз, не существует.
И продолжая исследовать скопления звезд в Большом Магеллановом Облаке, специалисты нашли еще несколько звезд, которые превысили этот рубеж. Ну а R136a1 оказалась настоящей рекордсменкой. Самое интересное, что на протяжении всего своего существования звезды теряют свою массу. По крайней мере, такие заявления делают ученые. И R136a1 сейчас уже лишилась одной пятой своей первоначальной массы. Согласно расчетам, она была равна 320 массам Солнца.
К слову, по подсчетам специалистов, если такую звезду представить в нашей Галактике, она оказалась бы ярче Солнца настолько, насколько Солнце ярче Луны.
Звезды-рекордсмены
А вот самыми яркими на видимом небосклоне являются звезды Ригель и Денеб из созвездий Орион и Лебедь соответственно. Каждая светит ярче Солнца в 55 тысяч раз и 72,5 тысяч раз. Удалены от нас эти светила на 1600 и 820 световых лет.
Еще одна яркая звезда из созвездия Орион – звезда Бетельгейзе. Она третья по величине светимости. Она ярче солнечного света по силе светоизлучения в 22 тысячи раз. К слову, больше всего ярких звезд собранно именно в Орионе, хотя блеск их периодически изменяется.
А вот самая яркая среди самых близких к Земле звезд – это Сириус из созвездия Большого Пса. Она светит ярче нашего Солнца всего в 23,5 раз. И расстояние до этой звездочки 8,6 световых лет. В том же созвездии есть еще одна яркая звезда – Адара. Эта звезда светит так же, как 8700 Солнц вместе взятых на расстоянии 650 световых лет. Ну а Полярная звезда, которую многие неверно считают самой яркой видимой звездой, светит в 6 тысяч раз ярче Солнышка. Полярная звезда находится в оконечности Малой Медведицы и удалена на 780 световых лет от Земли.
Если бы вместо Солнца были другие звезды и планеты
Примечательно, что астрономы выделяют из общей массы и зодиакальное созвездие Тельца. В нем находится необычная звезда, которую отличает сверхгигантская плотность и довольно малая сферическая величина. По данным астрофизиков, в основном она состоит из быстрых нейтронов, которые разлетаются в стороны. Когда-то это была самая яркая звезда во Вселенной.
Звезда R136a1 и Солнце
Большой светимостью, говорят ученые, обладают голубые звезды. Самой яркой из известных является UW СМа. Она в 860 тысяч раз ярче нашего небесного светила. Но этот показатель стремительно падает, поскольку со временем яркость звезд меняется. К примеру, согласно летописи, которая датирована 4 июля 1054 года, в созвездии Тельца была самая яркая звезда, ее можно было увидеть на небосклоне невооруженным глазом даже посреди дня. Но со временем звезда начала тускнеть и через некоторое время вообще пропала. А на том месте, где она сияла, образовалась туманность, которая была похожа на краба. Так появилось название Крабовидная туманность. Она появилась после вспышки сверхновой звезды. К слову, современные ученые в центре этой туманности нашли мощный источник радиоизлучения, другими словами, пульсар. Это и есть остаток той яркой сверхновой звезды, которую описали в старинной летописи.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Моя шестилетняя дочь - это машина по задаванию вопросов. Пару дней назад мы ехали на машине из школы, и она расспрашивала меня о природе . Одним из её вопросов был, "Какая звезда самая большая во Вселенной ?" Я дал простой ответ. "Вселенная - это большое место", сказал я, "и нет никакого способа, которым мы сможем узнать, какая звезда самая большая ". Но это не настоящий ответ.
Радиус и масса Солнца:
Когда речь идёт о размерах звёзд, важно сначала взглянуть на наше для чувства масштаба. Наша звезда имеет диаметр 1,4 миллиона километров. Это такое огромное число, что трудно получить представление о масштабе. Кстати, на Солнце приходится 99,9% всей материи в нашей . Фактически, вы могли бы уместить миллион внутри объёма Солнца.
Используя эти значения, астрономы создали понятия "солнечный радиус" и "солнечная масса", которые они используют для сравнения звёзд большего или меньшего размера и массы с нашим Солнцем. Солнечный радиус равен 690 000 км, а солнечная масса равна 2 х 10 30 кг. Это 2 нониллиона килограмм, или 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 kg.
Иллюстрация спектральной диаграммы Моргана-Кинана, показывающая различие между звёздами главной последовательности. Предоставлено: Wikipedia Commons.
Также стоит учесть тот факт, что наше Солнце довольно маленькое, это звезда G-класса главной последовательности (в частности, G2V звезда), которая широко известна как и находится с меньшей стороны диаграммы размеров (смотрите выше). Хотя Солнце определённо больше наиболее распространённых звёзд М-класса, или красных карликов, оно само по себе карликовое (не каламбур!) по сравнению с голубыми гигантами и другими спектральными классами звёзд.
Классификация:
Звёзды группируются на основе их характеристик, таких как спектральный класс (т.е. цвет), температура, размер и яркость. Наиболее распространённый метод классификации называется система Моргана-Кинана (МК), которая классифицирует звёзды в зависимости от температуры, используя буквы O, B, A, F, G, K и M, где O - самые горячие звёзды, а М - самые холодные. Каждый буквенный класс подразделяется на цифровые подклассы от 0 (самая горячая) до 9 (самая холодная). То есть самые горячие звёзды - это О1, а самые холодные звёзды - это М9.
В системе Моргана-Кинана класс светимости добавляется с помощью римских цифр. Это делается на основе определённой ширины линий поглощения в спектре звезды, которые меняются в зависимости от плотности атмосферы, что отличает звёзды-гиганты от карликов. Светимость имеет классы 0 и I применительно к гипер- и сверхгигантам; классы II, III и IV применительно к ярким, нормальным гигантам и субгигантам соотвественно; класс V для звёзд главной последовательности; а классы VI и VII применяются к субкарликам и карликам.
Диаграмма Герцшпрунга-Рассела, показывающая связь между цветом звезды, светимостью и температурой. Предоставлено: astronomy.starrynight.com.
Существует также диаграмма Герцшпрунга-Рассела, касающаяся звёздной классификации по абсолютной звёздной величине (т.е. истинный блеск), светимости и температуре поверхности. Та же самая классификация используется для спектральных типов, начиная с голубого и белого цвета на одном конце до красного на другом, которая затем объединяет звёзды по абсолютной звёздной величине, размещая их на двумерном графике (смотрите выше).
В среднем, звёзды О-класса горячее звёзд других классов, достигая эффективных температур до 30 000 Кельвин. В то же самое время они крупнее и массивнее, достигая размеров более 6,5 солнечных радиусов и до 16 солнечных масс. На нижнем конце диаграммы звезды К- и М-классов (оранжевые и красные карлики), как правило, холоднее с температурами от 2400 до 5700 Кельвин, что составляет 0,7 - 0,96 от и где-то 0,08 - 0,8 от солнечной массы.
Основываясь на полной классификации нашего Солнца (G2V), мы можем сказать, что это звезда главной последовательности с температурой около 5800 Кельвин. Теперь рассмотрим другую знаменитую звездную систему в нашей галактике - Эта Киля (Eta Carinae) - систему, содержащую, по меньшей мере, две звезды, расположенные на расстоянии 7500 световых лет от нас в направлении созвездия Киля. Главная звезда этой системы, по оценкам, в 250 раз больше Солнца, имеет массу минимум 120 солнечных масс и в миллион раз ярче Солнца, что делает её одной из самых больших и ярких звёзд , когда-либо наблюдаемых.
Эта Киля, одна из самых массивных известных звёзд, расположенная в созвездии Киль. Предоставлено: NASA.
В настоящее время идут дебаты по поводу размера этой звезды. Большинство звёзд испускают звёздный ветер (то же самое, что и ), со временем теряя массу. Но Эта Киля настолько большая, что сбрасывает массу в 500 раз больше ежегодно. При такой потере массы астрономам трудно точно измерить, где кончается звезда, и начинается звёздный ветер. Кроме того, учёные полагают, что Эта Киля взорвётся в не столько отдалённом будущем, и это будет самой зрелищной , которую когда-либо видели люди.
С точки зрения чистой массы, первое место достаётся звезде R136a1 , расположенной в на расстоянии 163000 световых лет от нас. Считается, что эта звезда может содержать 315 солнечных масс, что представляет собой загадку для астрономов, так как они полагают, что звёзды могут содержать максимум только 150 солнечных масс. Ответ кроется в том, что звезда R136a1 образовалась, по всей вероятности, когда вместе слились несколько массивных звёзд. Излишне говорить, что R136a1 в любой день может взорваться как .
С точки зрения крупных звёзд, хорошим (и популярным) примером служит Бетельгейзе . Расположенная в плече Ориона, этот известный сверхгигант имеет радиус примерно 950-1200 солнечных радиусов, при таком радиусе Солнце поглотило бы в нашей Солнечной Системе. Фактически, всякий раз, когда мы хотим поставить размер нашего Солнца в перспективу, для этого мы часто используем Бетельгейзе (смотрите ниже).
Тем не менее, даже после того, как мы используем этот неуклюжий красный гигант для сравнения Солнца с крупными звёздами, всё ещё остаются звезды крупнее. Рассмотрим звезду WOH G64 , красный сверхгигант, расположенный в Большом Магеллановом Облаке, приблизительно в 168 000 световых лет от Земли. Имея диаметр в 1540 солнечных радиуса, в настоящее время эта звезда является самой большой звездой, известной нам во Вселенной .
Но есть также RW Цефея , оранжевый гипергигант в созвездии Цефея, расположенный в 3500 световых годах от Земли и имеющий размеры 1535 солнечных радиуса в диаметре. Звезда Вэстерланд 1-26 (Westerlund 1-26) необычайно велика, это красный сверхгигант (или гипергигант), расположенный в звёздном сверхскоплении Westerlund 1 на расстоянии 11500 световых лет от нас и имеющий размеры 1530 солнечных радиусов в диаметре. Между тем, звезды V354 Цефея и VX Стрельца тоже имеют огромные размеры в 1520 солнечных радиусов в диаметре.
Самая большая звезда UY Щита (UY Scuti)
Звание самая большая звезда во Вселенной (о которых мы знаем) сводится к двум претендентам. Например, UY Щита в настоящее время в верхней части списка, расположенная на расстоянии 9500 световых лет от нас в созвездии Щит, это яркий красный сверхгигант и пульсирующая переменная звезда имеют средний радиус 1708 солнечных радиусов - или 2,4 миллиарда километров (15,9 а.е.), тем самым придавая ей объём в 5 миллионов объёмов Солнца.
Однако эта средняя оценка включает погрешность ±192 солнечных радиуса, что значит, радиус этой звезды может быть как 1900, так и 1516 солнечных радиуса. Нижняя граница размещает её наравне с V354 Цефея и VX Стрельца . Между тем вторая по размеру звезда в списке возможных самых крупных звёзд - это NML Лебедя (NML Cygni) , полуправильная переменная звезда красный гипергигант, расположенная в созвездии Лебедь на расстоянии 5300 световых лет от Земли.
Увеличенное изображение красного гиганта UY Щита. Предоставлено: Rutherford Observatory/Haktarfone.
Из-за расположения этой звезды в , она сильно затеняется пылью. В результате, по подсчётам астрономов, её размер может составлять от 1642 до 2775 солнечных радиусов, что значит, она могла бы стать самой большой звездой, известной во Вселенной (с запасом около 1000 солнечных радиусов), или в действительности торой по величине, не отставая от UY Щита .
Всего лишь несколько лет назад звание самой большой звезды носила VY Большого Пса (VY Canis Majoris), красный гипергигант в созвездии Большой Пёс, расположенная в 5000 световых годах от Земли. Ещё в 2006 году профессор Роберта Хэмфри из Университета Миннесоты вычислила верхнюю границу её размера в 1540 больше Солнца. Её средняя масса, тем не менее, составила 1420 солнечных масс, что ставит её на 8 место позади V354 Цефея и VX Стрельца.
Выше были перечислены самые большие звёзды , о которых нам известно, но в скорее всего есть десятки звёзд побольше, скрытые пылью и газом, так что мы их не видим. Но даже если мы не сможем обнаружить эти звёзды, можно поразмышлять над их вероятными размером и массой. Так насколько же большими могут быть звёзды ? Ещё раз повторюсь, профессор Роберта Хэмфри из Миннесоты дала ответ.
Сравнение размеров Солнца и VY Большого Пса, звезды, которая когда-то носила звание самой большой известной звезды во Вселенной . Предоставлено: Wikipedia Commons/Oona Räisänen.
Как она объяснила в своей статье, крупнейшие звёзды во Вселенной - самые холодные. Поэтому, хотя Эта Киля является самой яркой звездой, о которой мы знаем, она чрезвычайно горячая (25 000 Кельвин) и поэтому в диаметре всего 250 солнечных радиусов. Самые крупные звёзды , напротив, будут холодными сверхгигантами. Как в случае VY Большого Пса , который имеет температуру 3500 Кельвин, и действительно большая звезда будет ещё холоднее.
При 3000 Кельвин, по оценкам Хэмфри, холодный сверхгигант был бы размером в 2600 раз больше Солнца. Это ниже верхнего предела оценок для NML Лебедя , но выше средних оценок как для NML Лебедя , так и для UY Щита . Следовательно, это верхний предел звезды (по крайней мере, теоретически и основываясь на всей информации, которую мы имеем на сегодняшний день).
Но поскольку мы продолжаем всматриваться во Вселенную всеми нашими телескопами и изучаем её с помощью автоматических космических аппаратов и пилотируемых миссий, вы обязательно найдёте новые удивительные вещи, которые будут поражать нас дальше!
И обязательно посмотрите эту удивительную анимацию ниже, которая показывает размеры различных объектов в космосе, начиная с крошечных и заканчивая звездой UY Щита . Наслаждайтесь!
Название прочитанной вами статьи "Какая звезда самая большая во Вселенной?" .
Современная астрономия определяет звезды как огромные плазменные шары, состоящие из раскаленной массы. Человечество всегда интересовал вопрос о том, какая самая большая звезда во Вселенной и каковы ее размеры. Настоящий рейтинг включает ТОП-10 самых крупных подобных объектов, известных человечеству. Однако у него есть определенная доля условности – в космосе наверняка существуют еще большие светила, но мы о них пока не знаем, а некоторые из них являются переменными звездочками, способными сжиматься и расширяться.
Мю Цефея
Одна из наиболее крупных и мощных звезд в нашей Галактике со светимостью в 350 тысяч раз больше солнечной по праву входит в ТОП-десять звезд нашего рейтинга. Она приблизительно в 650-1420 больше нашего светила и по ее размерам становится ясно какая самая большая звезда огромная. Мю Цефея способна вместить на своей площади до 1 млрд Солнц и 2,7 квадрлн таких объектов, как Земля. Если представить нашу планету в виде обычного мячика для гольфа диаметром 4,3 см ширина этой звезды в таком масштабе равнялась бы 5500 метров, что составляет две соответствующие величины моста Золотые ворота. Мю Цефея в 60 тысяч ярче Солнца, а ее болометрическая светимость превышает солнечную в 350 раз. При этом она относится к категории умирающих, так как ученые зафиксировали на ней необратимые процессы углеродного синтеза.
V766 Центавра
В рейтинге самых больших звезд представлены и желтые супергиганты. Радиус V766 Центавра, имеет больший размер в 1490 раз по сравнению с Солнцем. Объект имеет одну отличительную особенность – по сути он является двойной звездой вместе с HR 5171. Ее «компаньон» значительно меньше и находится столь близко, что практически соприкасается с более массивной звездой. Расположены в одноименном созвездии на расстоянии около 12 тыс. световых лет от Солнца.
AN Скорпиона
Являясь красным сверхгигантом с радиусом примерно 1411 солнечных, объект подтверждает предположение как выглядит самая большая звезда и какой она бывает по размеру. От Земли ее отделяет 7,4 тысячи световых лет. Звезда находится в окружении пылевой оболочки, среди источников ее микроволнового излучения вода и оксид кремния. В период наблюдения они приближались к AN Скорпиона со скоростью 13 км/с, что подтвердило идущий процесс сжатия гиганта.
KY Лебедя
Гипергигант, благодаря радиусу в 1420 солнечных, по праву занявший место в ТОП 10 самых больших звезд во Вселенной. Это звездочка пограничного типа и если бы она имела меньшую светимость, то уже не относилась бы к сверхгигантам. Расположена в 5 тысячах световых лет от Земли. KY Лебедя очень яркий объект, который превосходит наше светило по этому показателю как минимум в 138 тысяч раз.
VX Стрельца
Еще один красный сверхгигант, попавший в список крупнейших. Относится к группе полуправильных переменных звезд, по данным ученых постепенно утрачивает массу из-за воздействия звездного ветра. Большие звезды во Вселенной, как правило, находятся на огромном отдалении от Земли и VX Стрельца не стала исключением – с нашей планетой ее разделяют около 5250 световых лет. Радиус гигантской звезды колеблется в пределах 850-1940 солнечных, а ее диаметр, вероятно, превышает аналогичные параметры пояса астероидов Солнечной системы.
Вэстерланд 1-26
Красный гипергигант, находящийся в созвездии Жертвенника. Открыта шведским астрономом Б. Вестерлундом в системе звездного скопления Westerlund 1. Всем, кто задается вопросом как называется самая большая звезда необходимо знать, что светимость Вэстерланд 1-26 превосходит солнечную в 380 тысяч раз, а температура его поверхности превышает 3000 К. На фотографии ESO Westerlund 1 выглядит как одно из самых массивных рассеянных скоплений в Галактике.
RW Цефея
Красный гипергигант, чье название дано по созвездию Цефея. Находится на удалении от нашей планеты в 11,5 тысяч световых лет. Он не случайно входит в ТОП 10 самых больших звезд, так как его радиус больше солнечного в 1535 раз. Светимость этого крупного объекта в 625 тысяч раз больше, чем у Солнца. В конце своего существования он может стать гиперновой звездой, а его ядро трансформируется в черную дыру.
WON G64
Красный сверхгигант созвездия Золотой Рыбы, вторая по размеру звезда во Вселенной. Ее предполагаемый радиус может достигать как минимум 1540 солнечных. По мнению астрофизиков, этот крупный объект, входящий в ТОП самых больших звезд, утратил до 1/3 своей массы из-за звездного ветра. С помощью комплекса телескопов Very Large Telescope, находящихся в Чили, удалось получить изображение, помогающее понять, что пыль и газ вокруг WON G64 образует тор, уменьшающий его светимость до 280 тысяч солнечных.
VY Большого Пса
Хорошо известный астрономам гипергигант, который называется в честь одноименного созвездия достигает в размерах 1600 солнечных радиусов. При этом масса объекта, входящего в список самых больших звезд имеет всего 17-кратное превосходство над Солнцем, что подтверждает его крайне низкую плотность. Объем гиганта больше земного в 7·10 15 раз. Астрофизики, изучающие звезду с помощью космического телескопа Хаббл, называют, что она взорвется как гиперновая через 100 тысяч лет. На фото VY Большого Пса видно, как звезда выбрасывает большие объемы газа во время вспышки.
UY Щита
Настоящий супергигант, расположенный в созвездии Щита. По мнению астрономов, его радиус составляет 1708 солнечных, а диаметр достигает 2,4 млрд км. Самая большая звезда в Галактике имеет объем, который превышает параметры Солнца в 5 млрд раз. Звезда определяется как красный гипергигант переменного типа с ориентировочным периодом пульсации равным 740 суток. В видимой части спектра ее светимость превышает солнечную в 120 тысяч раз, в случае отсутствия скоплений космической пыли UY Щита могла войти в пятерку объектов, на которых можно смотреть с Земли невооруженным взглядом.
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.
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.
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.
Чтобы поближе познакомиться с этим красным сверхгигантом из созвездия Скорпиона, людям пришлось бы преодолеть расстояние в 7400 световых лет. Радиус AH Скорпиона превышает солнечный в 1411 раз.
7. VY Большого Пса
С этой звездой связаны жаркие споры в среде астрономов. По уточненным в 2012 году оценкам ее радиус превышает радиус Солнца в 1420 раз. Однако по первоначальной оценке Роберта Хамфриса радиус VY Большого Пса в 1800 — 2200 раз больше солнечного. Точный радиус звездного гиганта до сих пор не установлен. Когда о нем можно будет узнать наверняка, лидер в рейтинге крупнейших звезд может смениться.
Радиус этой звезды-гипергиганта, по меньшей мере, в 1420 раз превышает радиус Солнца, а уровень яркости аж в 300 000 раз выше солнечного. Она расположена в созвездии Лебедя, на расстоянии около 5 тысяч световых лет от Земли.
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.
На расстоянии 11 500 световых лет от нашей планеты, в звездном скоплении Вэстерланд 1, находится четвертая самая большая звезда в галактике. По светимости она в 380 тысяч раз превосходит Солнце, а будучи помещенной на место нашего желтого светила своей фотосферой поглотила бы орбиту – Юпитера. Фотосфера — это то место, где звезда становится прозрачной для света, и где могут исчезнуть фотоны — то есть легкие частицы. Фотосфера позволяет астрономам приблизительно узнавать о «краях» звезды.
Вот еще одна известная науке звезда из созвездия Цефея попала в список самых крупных. Радиус этого красного сверхгиганта составляет около 1600 солнечных радиусов. Если бы RW Цефея оказалась на месте Солнца, излучающий слой ее звездной атмосферы (фотосфера) простирался бы за орбиту Юпитера.
Вторая самая большая звезда в космосе расположена в созвездии Золотой рыбы, в 160 тысячах световых лет от нашего мира. Несмотря на то, что эта звезда потеряла до трети своей первоначальной массы из-за звездного ветра, вокруг нее сформировался многолетний толстый кольцевой слой газопылевого тора. «Габариты» звезды были скорректированы с учетом всей массы, присутствующей в ее кольце. Ожидается, что она станет сверхновой через пару тысяч лет.
1. UY Щита (UY Scuti) – самая большая звезда во вселенной
На расстоянии 9500 световых лет от Солнца, в созвездии Щита, находится самая большая звезда в мире. Ее ориентировочный размер составляет почти восемь астрономических единиц, где одна астрономическая единица — это расстояние между Землей и Солнцем. Это достаточно, чтобы распространить фотосферу UY Щита на орбиту Юпитера.
UY Щита настолько гигантская и такая яркая, что вы можете увидеть ее в мощный бинокль в темную ночь. Она видна вдоль звезд Млечного Пути, и внешне выглядит как красноватая звезда со слабым пятном.
Изучение сверхгиганта
Летом 2012 года астрономы, при помощи комплекса Very Large Telescope, расположенного в пустыне Атакама в Чили, измеряли параметры трех красных сверхгигантов вблизи области Галактического центра. Объектами изучения были UY Щита, AH Скорпиона и KW Стрельца.
Ученые определили, что все три звезды в 1000 раз крупнее и более чем в 100 тысяч раз ярче Солнца. Также они сделали открытие, что UY Щита является самой большой, самой яркой из всех трех звезд. Из радиуса и светимости была получена эффективная температура — 3665 ± 134 К.
Масса и размеры UY Щита по сравнению с Солнцем
Точная масса этой звезды неизвестна, прежде всего потому, что у нее нет видимой звезды-спутника, благодаря которой ее масса может быть измерена с помощью изучения гравитационных помех. Согласно звездным эволюционным моделям начальная масса звезды (при ее формировании), соответствующая красной сверхгигантской стадии, такой как у UY Щита, была бы около 25 M☉ (возможно, до 40 M☉ для невращающейся звезды) и постоянно сгорала. Предположительно, ее нынешняя масса составляет 7-10 M☉ и продолжает уменьшаться. UY Щита является не только самой большой, но и самой быстро сгорающей звездой из ныне известных науке.
Масса UY Щита чуть более чем в 30 раз превышает массу нашего Солнца, что даже не приближается к вершине списка самых массивных звезд. Эта честь принадлежит звезде R136a1, которая в 265 раз превосходит Солнце по массе, но при этом по радиусу лишь в 30 раз превышает радиус Солнца.
Массовый и физический размеры не всегда коррелируют для небесных тел, особенно для гигантских звезд. Таким образом, хотя UY Щита только в 30 раз массивнее, чем Солнце, она имеет радиус где-то в районе 1700 раз больше радиуса нашего дневного светила. Погрешность этого измерения составляет около 192 солнечных радиусов.
Возможна ли жизнь возле UY Scuti
Обитаемая зона или орбитальная зона с наивысшей вероятностью жизни — сложная вещь, возможность появления которой зависит от нескольких факторов. Планета, на которой зародилась жизнь, не должна находиться слишком далеко или слишком близко от звезды. По расчетам астрономов, обитаемая зона вокруг UY Щита будет составлять от 700 до 1300 астрономических единиц (АЕ). Это безумно большое расстояние. Число в километрах просто непостижимо — это около 149 597 870 700 км. Для сравнения: зона обитаемости в Солнечной системе находится на расстоянии от 0,95 до 1,37 АЕ от Солнца.
Если живая планета находится на безопасном расстоянии, скажем, 923 астрономических единицы от UY Щита, год на ней будет длиться 9612 земных лет. Это почти 2500 лет зимы! И 2500 лет лета. То есть сменятся множество поколений, которые знают только одно время года.
UY Щита действительно может иметь планетарную систему в этой зоне, но если это произойдет, она не будет существовать очень долго. Вы, читатель, можете резонно спросить: «А почему»? Потому что будущее у звезды — уж слишком яркое.
Что ждет звезду в будущем
Основываясь на современных моделях эволюции звезд, ученые предполагают, что UY Щита начала сливать гелий в оболочку вокруг ядра. По мере истечения гелия звезда начнет сливать более тяжелые элементы, такие как литий, углерод, кислород, неон и кремний. Расположение звезды в глубине Млечного Пути говорит о том, что она богата металлом. После слияния тяжелых элементов ее сердцевина начнет производить железо, нарушая баланс тяжести и радиации, что приведет к появлению сверхновой. Это произойдет через миллион лет — не очень долго по астрономическим меркам, а вот у человечества есть время подготовиться к столь феерическому зрелищу.
После сверхновой UY Щита, скорее всего, превратится в желтый гипергигант, синюю переменную звезду или даже звезду Вольфа-Райе с очень высокой температурой и светимостью. В последнем случае она «родит» много новых звезд вслед за своей сверхновой.