10 Astronomicky extrémní druhy hvězd

Vesmír je plný hvězd a oni nejsou všichni stejní. Ve skutečnosti existuje neuvěřitelná rozmanitost. Zde je vzorkovač nejvíce extrémních hvězd ve známém vesmíru.

10 Nejstarší hvězdy

Jak dlouho může žít hvězda? Nejprve definujeme životnost hvězdy, jak dlouho trvá jaderná fúze, protože mrtvola hvězdy může dlouho viset po skončení jaderné fúze.

Jak fungují hvězdy, čím méně jsou masivní, tím déle mají tendenci žít. Hvězdy s nejmenší hmotností jsou červené trpaslíky. Mohou být kdekoli od 7,5 do 50 procent hmoty Slunce. Všechno méně masivní by nebylo schopné jaderné fúze - nebyla by to hvězda. Aktuální modely odhadují, že nejmenší červené trpasličí hvězdy mohou dělat fúzi až 10 bilionů let. Porovnejme to s hvězdami jako je naše Slunce, které dělají fúzi asi 10 miliard let - 1 000 krát méně. Po roztavení většiny svého vodíku teorie předpovídá, že lehký červený trpaslík se stává modrým trpaslíkem, a když spotřebovává zbytek svého vodíku, jádrová fúze se zastaví a stane se bílým trpaslíkem.

9 Nejstarší hvězdy

Nejstaršími hvězdami by byly ty, které vznikly těsně po Velkém třesku (asi před 13,8 miliardami let). Astronomové mohou odhadnout věk hvězd tím, že se podívají na své hvězdy - říká jim, kolik z každého prvku (např. Vodík, hélium, lithium) je v hvězdě. Nejstarší hvězdy mají většinou vodík a hélium s velmi malou hmotností oddanou těžším prvkům.

Nejstarší známá hvězda se jmenuje SMSS J031300.36-670839.3. Její objev byl zveřejněn v únoru 2014. Odhaduje se, že je starý 13,6 miliardy let, ale není to jedna z prvních hvězd. Žádný z nich ještě nebyl nalezen, ale někteří mohou stále být. Červení trpaslíci mohou přece jen žít biliony let. Pokud existují nějaké, nebude mnoho, takže hledat je to konečné hledání jehel-in-a-sena.

8Tlumící hvězdy

Jaké jsou nejtmavší hvězdy? Předtím, než je možné odpovědět, musíme být jasné, o čem máme na mysli "nejmenší". Čím dál se dostanete od hvězdy, jak vypadá stmívač, tak musíme eliminovat faktor vzdálenosti od nás a jednoduše měřit svítivost , nebo celkové množství energie, které hvězda vydává jako fotony (částice světla).

Pokud se omezujeme na hvězdy, které stále dělají fúzi, pak mají červené trpaslíky nejnižší svítivost. Nejlépe známou hvězdou s nejnižším jasem je červený trpaslík 2MASS J0523-1403. Jakékoli méně svítivé a dostaneme se do oblasti hnědých trpaslíků, které nejsou vůbec hvězdami.

A pak jsou zbytky hvězd: bílých trpaslíků, neutronových hvězd a černých děr. Jak mohou být tlumené?

Bílé trpaslíkové hvězdy jsou poněkud světelné, ale časem se ochlazují. Vzhledem k dostatečnému času se stávají studenými kusy uhlíku, které nevydávají téměř žádné světlo - stávají se "černými trpaslíky". Trvá velmi dlouho, než se bílí trpaslíci ochladí, takže ještě nejsou černí trpaslíci.

Astrofyziké nevědí, co se děje s hmotou v neutronových hvězdách, když vychladí. Pozorováním supernovy v jiných galaxiích dokážou odhadnout, že se v naší galaxii musí vytvořit několik set milionů neutronových hvězd, ale vidí jen zlomek. Zbytek musí být tak ochlazený, že jsou nyní v podstatě neviditelní.

A co černé díry hluboko v mezigalaktickém prostoru, aniž by je obíhaly? Stále by vyzařovali trochu záření - známé jako Hawkingové záření - ale nebylo by to moc. Takové samotářské černé díry by byly nejméně svítícími zbytky hvězd. Existují? Možná.

7 Nejvíce zářící hvězdy

Nejvíce zářící hvězdy jsou také nejvíce masivní. Mají také tendenci být Wolf-Rayetovými hvězdami, což znamená, že jsou horké a hodí hodně hromady do svého silného hvězdného větru. Nejvíce zářící hvězdy také nelehnou dlouho: žijí rychle a umírají mladí.

Hvězda, která v současné době drží titul pro nejsvětlejší (a nejvíce masivní), je R136a1. Její objev byl oznámen v roce 2010. Je to hvězda Wolf-Rayet s jasností přibližně 8 700 000 násobek jasu Slunce a hmoty asi 265 násobné hmotnosti Slunce. Vzhledem k tomu, že dochází k masovému výpadu, kdysi se jednalo o hmotnost až 320 sluncí.

R136a1 je vlastně součástí hustého hvězdy s názvem R136. Podle Pavla Crowhera, jednoho z objevitelů, "planety trvají déle, než se tito hvězdy vezmou žít a zemřít. I kdyby tam byly planety, na nich by nebyli astronomové, protože by noční obloha byla téměř tak jasná jako den v těchto klastrech. "To je situace, kterou si Isaac Asimov představoval ve svém příběhu sci-fi z roku 1941" Nightfall ".

6 Největší hvězdy

Navzdory své obrovské hmotnosti není R136a1 největší hvězdou (ve velikosti). Existuje mnoho větších hvězd a jsou to všechny červené supergianty - hvězdy, které strávily většinu svého života mnohem menší, dokud se nedostaly z vodíku, aby se roztavily, začaly tavit hélium, dostaly se mnohem teplejší a rozšířily se. Naše Slunce nakonec bude mít nedostatek vodíku a rozšíří se, ale jen do červeného obra. Aby se stala červená supergiant, hvězda musí být alespoň desetkrát větší než Slunce. Červená supergiantská fáze je krátká, trvá jen několik tisíc až miliarda let (což je stručné hvězdnými normami, ne-li jinými standardy).

Nejznámějšími červenými supergianty jsou Antares A a Betelgeuse, ale ve srovnání s největšími jsou poměrně malí. Pojmenování největšího červeného supergiantu je blázen, protože přesné rozměry je obtížné přesně odhadnout. Největší jsou až 1500 krát širší než Slunce - možná větší.

Hvězdy s nejhezčími výbuchy

Fotony s nejvyšší energií se nazývají gama záření.Vyrábějí se při výbuchových jaderných bombech, takže Spojené státy vypustily speciální družice, satelity Vela, a hledaly gama paprsky, které byly vyrobeny sovětskými zkouškami jaderné bomby. V červenci 1967 tyto satelity detekovaly výbuch gama záření (GRB), který nevypadal, že by byl vyroben nukem. Mnoho dalších bylo poté zjištěno. Měly tendenci být poměrně krátké, trvající jen několik milisekund až několik minut. Byly také neuvěřitelně jasné - mnohem světlejší než nejsvětlejší hvězdy, i když krátce. A zdroj nebyl na Zemi.

Co produkuje GRB? Bylo mnoho nápadů. Dnes se většina předpokládá, že pocházejí z výbuchů masivních hvězd (supernovy nebo hypernovae) na cestě k vzniku neutronových hvězd nebo černých děr. Některé GRB pocházejí z magnetarů, jakési neutronové hvězdy s extrémně silným magnetickým polem. Jiné GRB mohou být výsledkem dvou neutronových hvězd, které se spojují do jedné nebo neutronové hvězdy, které spadají do černé díry.

4 Nejvíce bláznivé bývalé hvězdy

Černé díry nejsou hvězdami - jsou to pozůstatky hvězd - ale je to legrace srovnávat je s hvězdami, protože takové srovnávání upozorňuje na to, jak šílené jsou.

Černá díra se vytváří, když gravitační hvězda je dostatečně silná, aby překonala všechny ostatní síly a způsobila, že se zhroutí sama až na bodovou hmotu. S nenulovou hmotností, nulovým objemem, teoreticky má nekonečnou hustotu, ale to je jen proto, že prostě nemáme dobrou teorii o tom, co skutečně probíhá.

Černé díry mohou být extrémně masivní. Černé díry, které se nacházejí v centrech některých galaxií, mohou být desítkami miliard solárních hmot. A co víc, záležitost obíhající kolem supermasivních černých děr může být velmi jasná, někdy více svítící než všechny hvězdy v galaxii. Mohou to být dokonce silné trysky hmoty pocházející z téměř černé díry, pohybující se téměř rychlostí světla.

3 Nejrychleji se pohybující hvězdy

V roce 2005 oznámil Warren Brown a další astronomové z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziky objev hvězdy, která se pohybuje tak rychle, že opustí galaxii Mléčné dráhy a nikdy se nevrátí. Její oficiální název je SDSS J090745.0 + 024507, ale Brown nazývá "vyřazenou hvězdou".

Od té doby byly objeveny další rychle se pohybující hvězdy. Jsou známé jako hypervelocity hvězdy. Od května 2014 bylo 20 nalezeno. Zdá se, že většina z nich pochází z centra galaxie. Jedna hypotéza spočívá v tom, že pár blízce obíhajících hvězd (binární systém) procházela blízko černé díry uprostřed galaxie, poté byla jedna z hvězd zachycena černým otvorem a druhá byla vysunuta vysokou rychlostí.

Existují hvězdy, které se zdá, že se pohybují ještě rychleji. Ve skutečnosti, obecně řečeno, čím dál hvězda je z naší galaxie, tím rychleji objeví se abychom se od nás vzdálili. Je to způsobeno rozšiřováním vesmíru, nikoli však pohybem hvězdy prostorem.

2 Nejvíce variabilní hvězdy

Mnoho hvězd kolísá ve zjevném jasu, jak je vidět ze Země. Jsou známé jako proměnné hvězdy. Existuje spousta z nich: Generální katalog variabilních hvězd obsahuje seznam zhruba 45 000 v galaxii Mléčné dráhy sám.

Podle profesorky astrofyziky Coel Hellier jsou nejvíce proměnlivé z těchto hvězd kataklyzmické proměnné (CV) hvězdy. Jejich jasnost se může zvýšit o faktor 100 za méně než jeden den, pak se sníží, pak se znovu zvýší a tak dále. V důsledku toho jsou životopisy populární u amatérských astronomů.

Dnes máme lepší pochopení toho, co se děje s životopisy: Jsou vlastně binární hvězdy, ve kterých je jedna z hvězd pravidelnou hvězdou a druhá je bílý trpaslík. Hmota spadne z běžné hvězdy na akreční disk obíhající bílého trpaslíka. Jakmile je hmota disku dostatečně vysoká, spustí se fúze, což způsobuje pozorované zvýšení jasu. Neudrží - fúze zmizí a celý proces začíná znovu. Existuje několik variant. Například, někdy se bílý trpaslík zničí.

Nejvíce neobvyklé hvězdy

Některé druhy hvězd jsou velmi neobvyklé. Nejsou nutně na extrémních hodnotách nějakého atributu (například světla nebo hmotnosti), jsou to jen divné.

Objekty Thorne-Zytkow jsou takové. Jmenují se podle fyziků Kip Thorne a Anny Zytkowové, kteří nejprve navrhli, aby existovali. Jejich myšlenka byla, že neutronová hvězda by mohla spirálovitě do jádra červeného obra nebo supergiantu. Blázen, že? Jeden byl nedávno nalezen.

Někdy mohou dvě velké, žluté hvězdy obíhat tak blízko sebe, že mezi nimi spadá záležitost, takže pár vypadá jako obří kosmický arašíd. Jsou známy pouze dva takové systémy.

Przybylski hvězda je někdy dána jako příklad neobvyklé hvězdy, protože její hvězda je na rozdíl od jiné hvězdy. Astronomové měří intenzitu každé vlnové délky jako způsob, jak zjistit, z čeho je hvězda vyrobena. Obvykle je to jednoduché, ale vědci se stále snaží pochopit spektrum Przybylského hvězdy.