青い超巨星: 銀河のベヒモス
非常に重い星 R136a1 は、大マゼラン雲 (天の川に隣接する銀河) のこの星形成領域にあります。これは、空のこの領域にある多くの青い超巨星の 1 つです。 NASA/ESA/STScI
天文学者が研究する星にはさまざまな種類があります。長生きして繁栄する人もいれば、生まれてすぐに成功する人もいます。それらは比較的短い恒星生活を送り、わずか数千万年後に爆発的な死を遂げます。青い超巨星はその 2 番目のグループの 1 つです。それらは夜空に散らばっています。たとえば、オリオン座の明るい星リゲルはその 1 つであり、銀河団の R136 などの大規模な星形成領域の中心にそれらのコレクションがあります。 大マゼラン雲 .
右下に見えるリゲルは、星座オリオン座にあり、青い超巨星です。 ルーク・ドッド/サイエンスフォトライブラリ/ゲッティイメージズ
青色の超巨星とは何か?
青い超巨星は生まれつき巨大です。それらを星の800ポンドのゴリラと考えてください.ほとんどは少なくとも太陽の 10 倍の質量を持ち、多くはさらに巨大な巨獣です。最も大きなものは、100 個の太陽 (またはそれ以上!) を作ることができます。
巨大な星は、明るさを保つために多くの燃料を必要とします。すべての星にとって、主要な核燃料は水素です。水素がなくなると、核でヘリウムを使い始めるため、星はより熱く明るく燃えます。その結果、コア内の熱と圧力が星を膨張させます。その時点で、星はその寿命の終わりに近づいており、間もなく（ 宇宙 とにかく）経験する 超新星 イベント。
青い超巨星の天体物理学を詳しく見る
これが青い超巨星のエグゼクティブサマリーです。そのようなオブジェクトの科学をもう少し深く掘り下げると、より多くの詳細が明らかになります。それらを理解するには、星がどのように機能するかの物理学を知ることが重要です。と呼ばれる科学です。 天体物理学 .それは、星が人生の大部分を「地球上にいる」と定義された期間に費やすことを明らかにしています。 主系列 '。この段階では、星は、陽子 - 陽子連鎖として知られる核融合プロセスを通じて、核内で水素をヘリウムに変換します。大質量星は、炭素-窒素-酸素 (CNO) サイクルを利用して反応を促進することもあります。
しかし、水素燃料がなくなると、星の核は急速に崩壊し、熱くなります。これにより、コアで生成される熱が増加するため、星の外層が外側に膨張します。低質量および中質量の星の場合、そのステップにより、それらは次のように進化します。 赤色巨星 s、大質量星は 赤超巨星 .
オリオン座には赤い超巨星ベテルギウス (星座の左上にある赤い星) があり、超新星として爆発する予定です。これは大質量星の終点です。 Rogelio Bernal アンドリュー、CC By-SA
大質量星では、コアはヘリウムを急速に炭素と酸素に融合し始めます。星の表面は赤く、これによると ウィーンの法則 、低い表面温度の直接の結果です。星の核は非常に熱くなっていますが、エネルギーは星の内部だけでなく、信じられないほど広い表面積にも広がっています。その結果、平均表面温度はわずか 3,500 ～ 4,500 ケルビンです。
星はその中心部でどんどん重い元素を融合させるため、融合率は大きく変化する可能性があります。この時点で、星はゆっくりとした核融合の期間中に収縮し、青色の超巨星になります。そのような星が、最終的に超新星になる前に、赤と青の超巨星段階の間を振動することは珍しくありません。
タイプ II 超新星イベントは、赤色超巨星の進化段階で発生する可能性がありますが、星が進化して青色超巨星になるときにも発生する可能性があります。たとえば、超新星 1987a 大マゼラン雲 青い超巨星の死でした。
青色超巨星の性質
一方、赤色超巨星は 最大の星 、それぞれの半径は太陽の半径の 200 倍から 800 倍であり、青い超巨星は明らかに小さいです。ほとんどは 25 太陽半径未満です。しかし、それらは多くの場合、 最も巨大な 宇宙で。 (巨大であることは、常に大きいことと同じではないことを知っておく価値があります。宇宙で最も巨大な天体の一部 (ブラック ホール) は、非常に非常に小さいものです。) 青い超巨星には、非常に速くて薄い恒星風が吹いています。スペース。
青色超巨星の死
上で述べたように、超巨星は最終的に超新星として死にます。彼らがそうするとき、彼らの進化の最終段階は 中性子星 (パルサー) または ブラックホール .超新星爆発は、超新星残骸と呼ばれるガスと塵の美しい雲も残します。最もよく知られているのは、 かに星雲 、数千年前に星が爆発した場所。 1054 年に地球上で見えるようになり、現在でも望遠鏡で見ることができます。カニの祖先の星は青い超巨星ではなかったかもしれませんが、そのような星が寿命を迎えようとしているときに待っている運命を示しています。
かに星雲のハッブル宇宙望遠鏡の画像。 NASA
によって編集および更新されましたキャロリン・コリンズ・ピーターセン。