Самая тяжелая и яркая звезда во вселенной реферат по астрономии
Обновлено: 04.07.2024
Звезда NML Лебедя, находящаяся в созвездии Лебедь на расстоянии 5300 световых лет от Земли – самая большая звезда, известная астрономии на текущий момент. Экстремальная яркость звезды R136a1 и ее ее абсолютная светимость. Интенсивность излучения Солнца.
Подобные документы
Историческая справка о древнем созвездии под названием "Большой Пёс". Паспортные данные и расположение созвездия на небе. Основные звезды. Самая яркая звезда ночного небосвода – Сириус. Мирзам – вторая по яркости в созвездии звезда. Уникальная пара звезд.
доклад, добавлен 13.05.2015
Понятие звезды как гигантского раскаленного газового шара, испускающего огромное количество энергии. Солнце - одна из ближайших звезд. Классификация звезд по размерам. цвету. Бетельгейзе - самая крупная и яркая звезда. Созвездия - участки звездного неба.
презентация, добавлен 04.06.2016
Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца. Антисептические свойства ультрафиолетового излучения. Цикл изменения общего магнитного поля звезды. Полные, частные и кольцеобразные солнечные затмения. Земная поверхность и нижние слои воздуха.
реферат, добавлен 26.11.2016
Анализ истории открытия звезды Спика. Физические характеристики и орбита небесного светила. Изучение эллиптической формы звезд, которые периодически сжимаются и растягиваются, что вызывает их переменное свечение. Исследование легенды о созвездии Дева.
презентация, добавлен 21.12.2018
Научные наблюдения вспышки сверхновых звезд. Схемы движения спутника Алголя. Космические источники рентгеновского излучения. Переменная звезда как звезда, блеск которой изменяется со временем в результате происходящих в её районе физических процессов.
реферат, добавлен 22.04.2016
Солнце – раскалённый плазменный шар, центральная и единственная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники. Определение массы звезды. Мощность солнечного излучения, поступающего на Землю.
презентация, добавлен 28.09.2016
Главные звезды созвездия Орион. Ригель, бета Ориона — самая яркая звезда созвездия. Беллатрикс — менее яркая звезда-гигант, гамма Ориона. Характеристика туманности Ориона, которая находится внутри нашей Галактики. Переменные звезды типа Т-Тельца.
доклад, добавлен 29.09.2010
Изучение строения, химического состава, массы, температуры и светимости звезд. Распределение звезд в космическом пространстве. Роль межзвездной среды в динамике звездных процессов и в звездной эволюции. Звезда как динамическая саморегулирующаяся система.
реферат, добавлен 21.05.2017
Температурная характеристика поверхности Солнца. Атмосферные явления, свойственные основному источнику энергии Земли. Рассмотрение жизненного цикла общего магнитного поля Солнца. Ознакомление с подборкой познавательных примечаний об изучаемой звезде.
презентация, добавлен 16.04.2014
Понятие астрономической карты мира, ее творцы. Определение и виды галактик, их структура, размеры и расстояния. Что такое млечный путь и звезды, характеристика и светимость звезд. Рождение астрономии, возникновение и природа комет, строение солнца.
Редко когда один космический объект является рекордсменом сразу по нескольким параметрам. Но одной звезде это удалось. На сегодняшний день она самая яркая звезда во Вселенной — а еще наиболее массивная и одна из самых горячих. Встречайте — звезда R136a1.
Характеристики ярчайшей звезды
Хотя звезда была открыта еще в 60-х годах прошлого века, свой титул рекордсмена она получила совсем недавно, в 2010 году. Причиной этому стало ее удаление — расстояние между R136a1 и Землей составляет 50 тысяч парсек, что равно 163 тысячам световых лет!
Звездное скопление R136. Снимок телескопа Хаббл
Но сегодня у астрономов имеются как и проработанная теоретическая база физики звезды, так и мощная аппаратура, позволяющая заглянуть в самые дальние уголки Вселенной. В итоге длительные исследования принесли немало интересной информации про R136a1 — а именно:
Зависимость цвета звезды от температуры и длины световой волны. Цвета усилены.
Красный карлик, звезда класса Солнца, голубой гигант и R136a1
Где найти R136a1?
Заслуживает внимание и расположение R136a1 во Вселенной. Как уже было сказано в начале статьи, она находится в звездном скоплении R136, которое прячется в туманности Тарантул. Все они находятся в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике, которая вращается вокруг нашего Млечного Пути. Расстояние от Земли к туманности составляет 50 тысяч парсек — это 1,54 × 10 18 километров.
Туманность Тарантул, как и все Магелланово Облако, находится в районе созвездия Золотой Рыбы. Оно принадлежит к Южному полушарию Земли, поэтому увидеть его на небе с нашей территории нельзя. И очень жаль: в туманности Тарантул находится много интересных объектов. Среди них находится красный сверхгигант WOH G64 — одна их самых больших звезд в обозримой Вселенной.
Благодаря высокой светимости, R136a1 играет значительную роль в своем секторе. Так, она создает десятую часть ионных потоков всей туманности Тарантул и составляет половину всего излучения своего звездного скопления. Для воздействия подобной силы нужно соединить энергию 70 обычных голубых звезд.
Экстремальная яркость
Главной особенностью R136a1 является невероятно сильная яркость — ее абсолютная светимость, по максимальным расчётам, достигает 8,7 миллиона солнечных яркостей! Большую яркость не имеет ни одна звезда в мире. За 5 секунд R136a1 выделяет столько же энергии, сколько наше Солнце излучает целый год!
В первую очередь стоит отметить, что общую яркость звезды определяют не только по спектру света, который видит человеческий глаз.
Материалы по теме
Болометрическая абсолютная звездная величина R136a1, которая включает в себя невидимые диапазоны излучения, составляет –12,5 (чем меньше показатель — тем ярче излучения), когда в видимом диапазоне абсолютная величина колеблется около –7,4. Но и видимой яркости R136a1 хватает, чтобы перебивать наше Солнце. Если звезда-рекордсмен заменит в Солнечной системе наше светило, она будет в два раза больше на небе, и почти в 100 тысяч раз ярче. И даже на расстоянии в десять парсек, R136a1 в ночном небе была бы размером в половину Луны.
Цифры цифрами — но что значит такая высокая светимость? Рассмотрим на примере нашей планетной системы. Если интенсивность излучения Солнца вырастет всего на десятую часть, жизнь на нашей планете станет возможной только на полюсах. При росте яркости в 40% Земля станет напоминать Венеру. Стоит ли говорить, что сделает с нашей планетой излучение R136a1, которое сильнее солнечного в сотни тысяч раз?
Открытие и исследования звезды
Путь R136a1 и является ярчайшей звездой, громадное расстояние долгое время скрывало ее от человеческих глаз. Большое Магелланово Облако известно людям уже больше 500 лет, а туманность Тарантул распознали еще в 1751 году. Но открыть скопление R136а удалось только в 1979 году — и то с помощью монструозного 3,6 метрового телескопа ESO в Чили.
Высокая яркость сектора сразу привлекла внимание астрономов. Было ясно, что обычные, путь и сильно светящие звезды, не смогут произвести столько энергии. Вдохновленные аномальной яркостью скопления R136а, некоторые астрономы делали заявления о возможности существования звезды, масса которой доходит до 3000 масс Солнца. До изобретения первых орбитальных телескопов, это было хоть и невероятным, но логичным объяснением.
3,6 метровый телескоп ESO
Последствия высокой светимости
Даже для новичка в астрономии очевидно — уровень излучаемой R136a1 энергии чрезвычайно большой. Настолько большой, что разрушает целый ряд физических взаимодействий, удерживающих баланс — и звезда становится очень неустойчивой.
Поэтому титул самой тяжелой звезды будет оставаться за R136a1 недолго — по крайней мере, в космических масштабах. Излучение звезды и ее температура настолько сильны, что преодолевают силу гравитации, сдерживающую материю R136a1 вместе. Это порождает мощные звездные ветры, скорость которых достигает 2,5 тысячи километров в секунду. Ежегодно R136a1 теряет 0,0005 солнечной массы в год — в миллиард раз больше, чем наше светило! Эта большая цифра, впрочем, создана не одним лишь солнечным ветром: львиную долю потерь
Масса и большая мощность излучения также влияют на механизм доставки энергии звезды из глубин наружу. В массивных звездах, от ядра и почти до самой поверхности излучение поднимается при помощи конвекции — процесса перемещения более горячего вещества в верхние слои. Такой же механизм у обычного кипения воды. Но так как энергия R136a1 чрезвычайно высока, конвекция вырывает атомы гелия и азота из ядра и выбрасывает их наружу в виде протуберанцев и солнечного ветра. Именно поэтому состав спектра R136a1 схож со спектром звезд Вольфа-Райе, хотя фактический состав и физические процессы у них разнятся.
Темное будущее самой яркой звезды
Если произвести несложные расчеты, становится ясно — за 1,7 миллиона лет своего существования R136a1 потеряла материала весом в 50 Солнц. Если так продолжится и дальше, звезда просуществует в текущем режиме еще 2 миллиона лет, ужавшись в величине до 70–80 масс Солнца.
Однако все не так просто как кажется. Ученые строят прогнозы развития звезд, базируясь на наблюдениях за Солнцем и ближайшими светилами. Стоит отметить, что предсказывать будущее развитие в астрономов получается хорошо — особенно когда это касается звезд Главной последовательности, или типичных гигантов.
Материалы по теме
Но с этот подход R136a1 не работает — столь массивная звезда является беспрецедентной в астрономии. Имеет значение не только масса, которая превышает предел при натуральном формировании звезды — то есть, при сборе материала из туманности. Сила излучения R136a1 буквально рвет ее на части. Астрономы предполагают, что R136a1 могла образоваться только впоследствии слияния двух или нескольких звезд меньших размеров — недаром скопление R136 считается очень тесным.
Сценарии смерти R136a1
Поэтому астрофизикам остается только гадать о дальнейшей эволюции звезды. Однако текущий опыт ученых позволяет сказать точно — R136a1 в конце своей жизни взорвется сверхновой. Дело в том, что любая звезда, в которой загорелся гелий и образовалось массивное ядро из углерода, кислорода и элементов потяжелее, не сможет просто отделаться от сил гравитации и превратиться в медленно охлаждающийся остов, белый карлик. Накопившейся энергии необходимо вырваться наружу.
Гиперновая в представлении художника
К счастью, эта гиперновая произойдет на безопасном расстоянии от нас. Ибо похожая вспышка, произошедшая 450 миллионов лет назад на расстоянии 6 тысяч световых лет, уничтожила 60% живших на планете существ. Это событие известно также как ордовикско-силурийское вымирание.
Какая самая большая звезда во Вселенной? Это науке неизвестно, и вряд ли когда-нибудь будет. Космическое пространство слишком огромно, чтобы мы могли досконально его изучить. Однако мы можем составить список самых больших из известных звезд, но даже он не долго будет актуальным. С развитием технологий людям открывается все больше объектов, и этот перечень постоянно меняется. В этой статье вы узнаете о самых крупных небесных светилах, которые открыты на данный момент.
Cнимок UY Щита
Самая большая звезда
Еще несколько лет назад звание самой большой звезды во Вселенной носила UY Щита, расположенная в одноименном созвездии. Радиус этого небесного тела в 1708 раз превышает солнечный. Если поместить звезду в центр нашей системы, то ее фотосфера поглотит орбиту Юпитера.
Однако в 2020 году UY Щита уступила место самой большой звезды другому светилу из того же созвездия – Stephenson 2-18. Этот красный гипергигант имеет радиус, в 2158 превышающий солнечный. Стивенсон 2-18 также является одним из самых ярких холодных гипергигантов. Его светимость в 440 000 раз выше, чем у Солнца. Помещенная в центр нашей системы, звезда поглотила бы орбиту Сатурна.
Stephenson 2-18
Самая тяжелая звезда
Несмотря на то, что R136a1 из туманности Тарантул не является самой большой из известных (даже не входит в топ-10 по размерам), она считается самой тяжелой звездой во Вселенной, открытой на данный момент.
Этот голубой гипергигант был обнаружен в 2010 году во время изучения звездного скопления. Радиус звезды всего в 32 раза больше солнечного, однако масса тяжелее Солнца в 315 раз. Так как классическим пределом массы одиночной звезды ученые считают 150 солнечных масс, они предполагают, что R136a1 появилась в процессе слияния нескольких небесных светил.
Эта звезда также удерживает звание самой яркой из ныне обнаруженных звезд с яркостью в 9 миллионов раз больше солнечной. Огромные размеры провоцируют выбросы мощных потоков ионов, похожих на солнечный ветер. Поэтому ни на одной планете вблизи этой звезды невозможна жизнь.
R136a1
Из-за такой тяжести жить R136a1 придется недолго. Очень скоро запасы водорода в ядре звезды иссякнут, вследствие чего произойдет мощный взрыв – образование очень яркой сверхновой. Такие процессы даже получили название гиперновая из-за того, что их мощность в десять раз превышает взрыв обычной сверхновой. Согласно одной из теорий, взрыв одной из гиперновых привел к почти полному вымиранию жизни на Земле 450 миллионов лет назад из-за огромного всплеска гамма-излучения. Но R136a1 находится на расстоянии в 165 000 световых лет назад, поэтому ее смерть не принесет нам никакого вреда.
Самая большая звезда в нашей галактике
Звание самой большой звезды в галактике Млечный путь носит Эта Киля (Форамен), находящаяся в одноименном созвездии. Это двойное светило, состоящее из голубого гипергиганта и его спутника. Общая светимость объекта в 5 миллионов раз больше солнечной, масса – в 150 раз, а в радиус – в 800. Аналогично R136a1, Форамен вспыхнет как гиперновая. Она расположена всего в 7500 световых годах от нас, но ученые также говорят, что никакой опасности нам этот взрыв не принесет. Максимум может немного пострадать озоновый слой и спутники на орбите. Жизнь космонавтов тоже может быть в опасности, но все, что находится на Земле, будет защищено атмосферой. Согласно расчетам, Эта Киля вообще не должна произвести гамма-всплеск.
Сравнение размеров небесных тел
Звёзды
Располагается оно на дистанции, равной 165 000 световых лет. Найти его невооружённым глазом невозможно, однако сделать это не составит труда с применением хорошего телескопа, работающего на любительском уровне. Наблюдения рекомендуется проводить поблизости от экваториальной части или в зоне южного получения.
История обнаружения
Тем временем учёным удалось обнаружить звёзды, имеющие температуру поверхности от 40 000 Кельвинов, что в несколько десятков раз выше в сравнении с нашим естественным светилом. По нынешним версиям некоторые объекты имели массу свыше 150 солнечных весов. И объект R136a1 оказался наиболее крупным. По массе он равен 315 солнечных размеров. В процессе образования этот параметр составлял и вовсе 325.
Такие тяжёлые светила – настоящая редкость, даже при условии такого развития астрономической науки, как в настоящее время. Их образование целесообразно строго в рамках звёздных скоплений повышенной плотности. Ведь наблюдение за такими звёздами, как R136a1, подразумевает достаточно высокую разрешающую способность инструментов. Астрофизики, работавшие в одном из немецких институтов, сделали предположение, что формирование тела произошло вследствие слияния малых звёзд с массой, которая ниже классического предела весы одиночной звезды.
Характеристики R136a1
Физические свойства и параметры
Несмотря на то что открытие светила R136a1 случилось в 60-х годах предыдущего столетия, звание рекордсмена оно обрело относительно недавно, только в 2010 годовом периоде. В качестве причины этого феномена послужило удаление от Земли. В настоящий момент времени дистанция между этими небесными субъектами равняется 50 000 парсек, что эквивалентно 163 тысячам световых лет.
Несмотря на расхождения в версиях, на сегодняшний день у астрономов есть как теоретическая исследовательская база, так и практический материал, полученный за счет использования аппаратуры высокой мощности. С применением этих техник учёные смогли получить о R136a1 немало глубоких и занимательных знаний:
В составе рассматриваемого тела присутствует большое количество тяжёлых элементов. Однако оно не является типичным, т. к. большинство элементов группы, к которой оно относится, являются старыми по возрасту и тяжёлыми по весу.
Где отыскать?
Туманность наряду со всем Магеллановым облаком располагается в области созвездия Золотой Рыбы. Оно имеет отношение к южному полушарию Земли, поэтому его не невозможно увидеть непосредственно с нашей территории. Это приводит к невозможности изучения прочих тел, которые вызывают среди учёных особый интерес, например, WHO G64. За счёт высокого показателя светимости тело R136a1 играет существенную роль в своём секторе. С его помощью создаётся десятая часть ионных потоковых частиц и 50% излучения.
Экстремальное значение яркости
Ключевая особенность этого светила заключается не в чем ином, как в высокой степени яркости. Ведь параметр абсолютной светимости в соответствии с максимальными расчётами специалистов равняется 8,7 миллионов яркостей Солнца. Большего показателя не имеет ни один субъект неба во Вселенной! Всего за 5 секунд времени R136a1 выделает количество энергии, аналогичное объёму, излучаемому Солнцем за годовой отрезок времени!
Суммарная звёздная яркость традиционно выявляется не только на базе светового спектра, охватываемого человеческим глазом. Важную роль играет болометрическая абсолютная звёздная величина. Она состоит также из невидимых отрезков, доля которых намного выше, чем видимых элементов. Однако даже видимого показателя достаточно для того, чтобы превосходить Солнце. И если рассматриваемое тело вдруг станет заменой Солнцу, на небе оно будет вдвое больше и в 100 тысяч раз ярче.
Несмотря на приведённые цифры, стоит отдельно ознакомиться с таким показателем, как светимость. Чтобы иметь представление о его значении и нормах, стоит взять в качестве примера Солнечную систему. Если интенсивность солнечного излучения повысится на 1/10 часть, жить на Земле можно будет исключительно на полюсах. Достигнув параметра яркости в 40%, Земля превратится в Венеру. И это притом, что во внимание не были приняты спектры, не видимые глазом человека, на которые приходится 99%.
Слева направо: красный карлик, Солнце, голубой гигант, и R136a1
Итоги повышенной светимости
Даже астроном-новичок может заметить тот факт, что уровень энергии, которая излучается, является крайне высоким. Он настолько внушителен, что приводит к разрушению значительного количества взаимодействий на физическом уровне. Это, в свою очередь, провоцирует отсутствие устойчивости R136a1. Поэтому звание наиболее тяжёлого светила будет оставаться именно за ним. И происходить всё это будет на протяжении продолжительного времени.
Представитель звёздного мира имеет сильное излучение и крайне высокую температуру. Это, в свою очередь, приводит к преодолению силы гравитации, которая сдерживает материю. В итоге формируются колоссальные звёздные ветры со скоростью до 2 500 километров в секунду. Ежегодно субъект теряет в массе порядка 0,0005 веса Солнца. Это довольно крупная цифра, которая заставляет астрономов задуматься и пересмотреть сделанные выводы.
Существенное влияние на механизм поставки энергии оказывает крупная масса и высокая мощность излучения. Дело в том, что в субъектах с большим весом, как в R136a1, от ядерной части до поверхности происходит подъём излучения посредством конвекции. Этот процесс означает перемещение горячего вещества в слои, находящиеся сверху. По аналогичному механизму происходит и кипение воды. Но так как энергетический поток крайне высок, происходит вырывание атомов азота и гелия, а также их последующее выбрасывание наружу.
Прогнозы для звезды
Если сделать простые расчёты, можно удостовериться в том, что за всё время своего существования – 1,7 млн лет – R136a1 утратил в своей массе 50 Солнц. Если такая ситуация будет продолжаться, существование звезды допустимо лишь в течение 2 миллионов лет. В итоге ей придётся ужаться до отметки в 70-80 солнечных масс.
Но и это ещё не всё. Учёные делают подобные прогнозы на базе наблюдений за Солнцем и ближайшими объектами. Поэтому предсказать будущее отдалённых субъектов проблематично. И такой подход, соответственно, с R136a1 не сработает. Однако астрономы считают, что образование тела могло произойти только как результат слияния других звёзд.
Сценарии прекращения существования
Астрофизики создали несколько версий гибели R136a1. Большинство гипотез гласят о том, что однозначно произойдёт взрыв, ведь энергия, которая в нём накопилась, непременно должна будет выйти наружу. В остальном никаких версий не предусмотрено.
Таким образом, объект вызывает огромный интерес среди представителей учёного мира, поэтому продолжает изучаться до настоящего времени. Несмотря на наличие большого количества версий, в них до сих пор встречаются расхождения и неточности.
Читайте также: