超巨星はどのようなものですか?

Eta Carinae は、南半球の空にある超巨星です。それは星雲に埋め込まれた明るい星 (左) であり、この星は次の 100 万年以内に超新星イベントで死ぬと考えられています。ヨーロッパ南天天文台

宇宙はあらゆる大きさと種類の星で満たされています。そこにある最大のものは「超巨星」と呼ばれ、私たちの小さな太陽を矮小化します。それだけでなく、それらのいくつかは本当に奇妙なものになる可能性があります.

超巨星はとてつもなく明るく、私たちのような星を 100 万個作るのに十分な物質が詰まっています。彼らが生まれると、彼らはその地域で利用可能なすべての「スターバース」素材を取り上げ、速くて暑い生活を送っています.超巨星は他の星と同じプロセスを経て生まれ、同じように輝きますが、それ以上は、より小さな兄弟とは非常に異なります.

超巨星について学ぶ

超巨星は、他の超巨星とはかなり明るいため、最初は別々に特定されました。つまり、彼らはより大きな 光度 他より。それらの光出力の研究は、これらの星が非常に急速に質量を失っていることも示しています。その「質量損失」は超巨星の特徴の 1 つです。その他には、温度 (非常に高い) と質量 (最大で太陽の何倍もの質量) が含まれます。

超巨星の創造

すべての星は、最終的なサイズに関係なく、ガスと塵の雲の中で形成されます。それは何百万年もかかるプロセスであり、最終的に星はそのコアで水素を融合し始めると「点灯」します。それは、それがその進化の期間に移行するときです。 主系列 .この用語は、天文学者が星の寿命を理解するために使用する星の進化のチャートを指します。

すべての星は生涯の大半を主系列に費やし、着実に水素を融合させています。星が大きくて質量が大きいほど、燃料を早く使い果たします。星のコアの水素燃料がなくなると、星は本質的に主系列を離れ、別の「タイプ」に進化します。それはすべての星で起こります。大きな違いは、スターの生涯の終わりに現れます。そして、それはその質量に依存しています。太陽のような星は、 惑星状星雲、 ガスと塵の殻でそれらの質量を宇宙に吹き飛ばします。

超巨星とその生活にたどり着くと、物事は非常に興味深いものになります。彼らの死は、かなり恐ろしい大惨事になる可能性があります。これらの大質量星が水素を使い果たすと、膨張してはるかに大きな超巨星になります。太陽は実際に将来同じことをするでしょうが、はるかに小さい規模です。

これらの星の内部でも物事は変化します。膨張は、星がヘリウムを炭素と酸素に融合し始めるときに引き起こされます。これにより星の内部が加熱され、最終的に外部が膨張します。このプロセスは、彼らが熱くなっても、自分自身で崩壊するのを避けるのに役立ちます.

超巨星の段階では、星はいくつかの状態の間を振動します。それは 赤い超巨星 しばらくの間、それがコアの他の要素を融合し始めると、 青い超巨星 .そのような星の間では、遷移するときに黄色の超巨星として現れることもあります。異なる色は、恒星が赤色超巨星期の太陽の半径の数百倍、つまり太陽半径の 25 倍未満に膨張しているという事実によるものです。 青色超巨星相で .

これらの超巨星段階では、そのような星は非常に急速に質量を失うため、非常に明るいです。一部の超巨星は予想よりも明るく、天文学者はそれらをより深く研究しました。超巨星はその一部であることが判明しました 最も重い星 これまでに測定されたものではなく、それらの老化プロセスははるかに誇張されています。

これが、超巨星がどのように老化するかの背後にある基本的な考え方です。最も強烈なプロセスは、太陽の 100 倍以上の質量を持つ星に影響を与えます。最大のものは質量が 265 倍以上あり、信じられないほど明るい。それらの明るさとその他の特徴により、天文学者はこれらの肥大化した星に超巨星という新しい分類を与えるようになりました。それらは基本的に超巨星 (赤、黄、青のいずれか) であり、質量が非常に高く、質量損失率も高いです。

超巨星の最後の死の苦しみの詳細

質量と光度が高いため、極超巨星は数百万年しか生きられません。星の寿命としてはかなり短い。比較すると、太陽は約100億年生きます。彼らの寿命が短いということは、彼らが赤ちゃんの星から水素核融合に非常に速く移行し、水素を非常に速く使い果たし、より小さく、質量が少なく、皮肉なことに、より長命の星の兄弟 (太陽）。

最終的に、超巨星のコアは、コアがほとんど鉄になるまで、ますます重い元素を融合させます。その時点で、コアが利用できるよりも重い元素に鉄を融合させるために、より多くのエネルギーが必要になります.フュージョンが止まります。星の残りの部分を「静水圧平衡」と呼ばれるもの (つまり、その上の層の重い重力に逆らって押されるコアの外向きの圧力) に保持していたコアの温度と圧力は、もはや星を維持するのに十分ではありません。星の残りの部分が崩壊するのを防ぎます。そのバランスが崩れたということは、星に大惨事の時が訪れたことを意味します。

何が起こるのですか？それは壊滅的に崩壊します。崩壊した上層は、膨張しているコアと衝突します。その後、すべてが元に戻ります。それは私たちが見ているものです 超新星 爆発します。超巨星の場合、壊滅的な死は単なる超新星ではありません。ハイパーノヴァになります。実際、典型的な II 型超新星の代わりに、 ガンマ線バースト （GRB）が発生します。これは信じられないほど強力な爆発であり、信じられないほどの量の星の破片と強力な放射線で周囲の空間を爆破します。

何が残っていますか？そのような壊滅的な爆発の最も可能性の高い結果は、 ブラックホール 、またはおそらく 中性子星 また マグネター 、すべてが何光年も広がる拡大する破片の殻に囲まれています。それは、速く生き、若くして死ぬ星の究極の、奇妙な終わりです。

によって編集キャロリン・コリンズ・ピーターセン。