VY CANIS MAJORIS: ATKLĀJUMS, ĪPAŠĪBAS, STRUKTŪRA, VEIDOŠANĀS UN EVOLŪCIJA - ARTE - 2025

VY Canis Majoris ir zvaigzne Canis Majoris vai Can Mayor zvaigznājā, kur atrodams arī Sirius. VY Canis Majoris atrodas apmēram 4900 gaismas gadu attālumā no Zemes un ir redzams ar binokļiem un teleskopiem, uzrādot raksturīgu sarkanu krāsu.

Pirmie VY Canis Majoris (VY CMa) novērojumi datēti ar 19. gadsimta sākumu. To iemesls ir franču astronoms Džozefs DeLalande 1801. gadā, kurš to klasificēja kā 7. zvaigžņu zvaigzni.

1. attēls. VY Canis Majoris Oriona zvaigznājā ir zvaigzne, kuras rādiuss ir tūkstošiem reižu lielāks nekā Saules, to ieskauj miglājs, kas sastāv no materiāla, kuru pati zvaigzne nepārtraukti izmet. Avots: Wikimedia Commons. Džūdija Šmita.

Ar teleskopa dizaina uzlabojumiem 20. gadsimta sākuma astronomi ātri vien saprata, cik unikāla ir VY CMa, pateicoties atšķirīgajam spilgtumam, un ir pārklāti ar sarežģītu miglāju, kas ir pilns ar salikumiem un kondensātiem.

Šī iemesla dēļ kādu laiku tika uzskatīts, ka tā drīzāk ir zvaigžņu sistēma. Šī ideja šobrīd nav aktuāla, lai gan daži astronomi apgalvo, ka ir vismaz viens pavadonis.

Novērojumi norāda, ka VY CMa ir ārkārtīgi gaismas spīdums un izcila izmēra, tūkstošiem reižu lielāks nekā Saule. Tādā mērā, ka, ja tā ieņemtu savu vietu, zvaigzne izvērstos līdz pat Saturna orbītā.

VY CMa noteikti ir ļoti nestabilā stadijā, kas notiek pirms mūža beigām, jo ​​zvaigzne strauji nopludina savus ārējos slāņus un izmet tos kosmosā, kur tie izkliedējas kā miglājs ap to.

Tāpēc astronomi neizslēdz iespēju, ka VY CMa īsā laikā piedzīvos supernovas uzliesmojumu.

raksturojums

Astronomi ir ļoti ieinteresēti izpētīt tikpat unikālu zvaigzni kā VY CMa, jo tās informācijai ir izšķiroša nozīme zvaigžņu evolūcijas izpētē.

VY CMa ir raksturīga ar to, ka tā ir starp zvaigznēm, kurām ir vislielākais rādiuss, un tā ir arī viena no visspilgtākajām. Tā ir arī viena no masīvākajām no sarkanajām supergānu zvaigznēm, zvaigznēm, kuras jau ir tālu mērojušas savu zvaigžņu dzīvi.

Arī VY CMa ir aizraujoša, jo paredzams, ka tās dienas beigsies pēkšņi, lielā supernovas eksplozijā. Apskatīsim dažas interesantākas detaļas:

Atrašanās vieta

VY CMa ir redzama no Zemes Canis Major zvaigznājā tuvu Siriusam un Orion zvaigznājam. Tas atrodas no 3900 līdz 4900 gaismas gadiem no Zemes.

Nav viegli precīzi noteikt attālumu, pirmkārt, tāpēc, ka zvaigzne nav tuvu, un, otrkārt, tāpēc, ka tā nepārtraukti spiež materiālu. Tāpēc tas ir ielikts miglājā (sk. 1. attēlu), kas apgrūtina zvaigznes atmosfēras redzi un apgrūtina precīzu aprēķinu veikšanu.

2. attēls. Can Major un VY CMa zvaigznājs riņķoja sarkanā krāsā netālu no NGC 2362 - atvērtā klasterī, kas piepildīts ar jaunām zvaigznēm un veidošanās zvaigznēm. Avots: Wikimedia Commons. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger.derideri darbs: Kxx.

Mainīgums

Līdz 1931. gadam jau bija fakts, ka VY CMa piedzīvoja ievērojamas spilgtuma atšķirības, piemēram, ka tā tika raksturota kā ilgtermiņa mainīga zvaigzne.

Lai arī tas ir ļoti spilgts, tā absolūtais diapazons svārstās no -9,5 līdz -11,5. Salīdziniet Sirius, kura stiprums ir -1,6, un Sauli - spožāko no Zemes redzēto objektu -26,7.

Mainīgo zvaigžņu identificēšanai astronomi piešķir tām vārdu, kas sastāv no viena vai lielo burtu pāra, kam seko zvaigznāja nosaukums, kurā tās ir atrastas.

Pirmajam atklātajam mainīgajam tiek piešķirts burts R, nākamajam - S utt. Kad burti ir pabeigti, secība sākas ar RR, RS un tā tālāk, lai VY CMa būtu skaitlis 43 starp Can Major mainīgajām zvaigznēm.

Un kāpēc VY CMa vai citas zvaigznes piedzīvo to spilgtuma izmaiņas? Tas var būt tāpēc, ka zvaigzne maina savu spožumu kontrakciju un paplašināšanās dēļ. Vēl viens iemesls var būt cita objekta klātbūtne, kas to īslaicīgi aptumšo.

Radio

Daži astronomi lēš, ka VY CMa rādiuss ir līdz 3000 reižu lielāks nekā Saules rādiuss. Citi konservatīvāki aprēķini norāda uz 600 saules rādiusa lielumu, lai gan jaunākie mērījumi to norāda uz 1420 saules rādiusiem.

Fakts, ka VY CMa ir ieskauts vielas miglājā, kuru izmet tā pati zvaigzne, ir atbildīgs par mainīgo zvaigznes rādiusu. Skaitlis, kas līdz šim joprojām tiek apspriests.

Kādu laiku VY CMa bija lielākā zināmā zvaigzne. Mūsdienās to pārspēj UY Scuti (1708 saules rādiuss) vairoga zvaigznājā un Westerlund 1-26 (2544 saules rādiuss pēc dažiem, 1500 pēc citiem) Arā zvaigznājā.

Mise

Ne vienmēr tāpēc, ka tā ir liela zvaigzne, tā ir vismasīvākā zvaigzne no visām. Pēc temperatūras un lieluma (bolometriskais) tiek aprēķināts, ka VY CMa pašreizējā masa ir 17 ± 8 saules masas (Saules masa ir 1,989 × 10 ^ 30 kg).

VY CMa katru gadu zaudē masu ar ātrumu 6 × 10 ^ −4 saules masas, nerēķinot vardarbīgas masu izmešanas, kas notiek bieži. Tādā veidā veidojas miglājs, kas ieskauj zvaigzni.

Temperatūra un spilgtums

Tiek lēsts, ka VY Canis Majoris temperatūra ir 4000 K, un spožums ir no 200 000 līdz 560 000 reižu lielāks nekā Saulei. Gaismas spēja ir ekvivalenta jaudai (enerģija uz laika vienību), ko zvaigzne izstaro kosmosā.

Saules gaišums tiek izmantots kā atsauce un vienība, lai izmērītu astronomisko objektu jaudu. Viena (1) saules gaismas spēja ir vienāda ar 3828 × 10 ^ 26 vatiem.

VY Canis Majoris temperatūra un gaismas spēja to ievietot HR zvaigžņu klasifikācijas diagrammas supergānajā reģionā.

Zvaigžņu HR diagramma. Augšējā labajā stūrī ir sarkanie lielveikali un hipergongāti, piemēram, VY Canis Majoris. Avots: Wikimedia Commons.

HR vai Hertzsprunga-Rasela diagramma ir zvaigžņu gaismas grafiks kā to temperatūras funkcija. Zvaigznes novietojums šajā diagrammā norāda uz tās evolūcijas stāvokli un ir atkarīgs no tās sākotnējās masas.

Zvaigznes, kuras patērē ūdeņradi, veidojot hēliju kodolos, ir tās, kuras atrodas galvenajā secībā (galvenajā secībā), diagrammas diagonālē. Mūsu saule ir tur, savukārt Proxima Centauri atrodas labajā apakšējā stūrī, jo tā ir aukstāka un mazāka.

Tā vietā Betelgeuse, Antares un VY CMa pameta galveno secību, jo viņiem jau ir beidzies ūdeņradis. Tad viņi migrēja uz sarkano supergānu un hipergānu zvaigžņu evolūcijas līniju diagrammas augšējā labajā pusē.

Laika gaitā (protams, astronomiski) zvaigznes, piemēram, Saule, kļūst par baltiem punduriem, pārvietojoties pa HR diagrammu. Un sarkanie superģenti savas dienas beidz kā supernovas.

Uzbūve

Zvaigznes būtībā ir milzīgas gāzes sfēras, kuras lielākoties veido ūdeņradis un hēlijs, ko papildina pārējo zināmo elementu pēdas.

Zvaigžņu struktūra ir gandrīz vienāda visiem: kodols, kurā notiek saplūšanas reakcijas, starpposma slānis, ko sauc par apvalku vai apvalku, un ārējais slānis vai zvaigžņu atmosfēra. Laika gaitā šo slāņu biezums un īpašības mainās.

Ir divi spēki, kas zvaigzni uztur vienotībā: no vienas puses, gravitācijas pievilcība, kurai ir tendence to saspiest, un, no otras puses, spiediens, ko kodols rada kodolsintēzes reakcijas, kas to paplašina.

4. attēls. Zvaigzne atrodas hidrostatiskā līdzsvarā, kad smagums, kam ir tendence to saspiest, tiek līdzsvarots ar saplūšanas spiedienu, kas to paplašina. Avots: F. Zapata.

Kad rodas nelīdzsvarotība, piemēram, ūdeņraža deficīts, dominē gravitācija un zvaigznes kodols sāk sabrukt, radot lielu daudzumu siltuma.

Šis siltums tiek pārnests uz blakus esošajiem slāņiem un rada jaunas saplūšanas reakcijas, kas īslaicīgi atjauno zvaigznes līdzsvaru. Bet procesa laikā visattālākie slāņi vardarbīgi izplešas un zvaigzne uzbriest, pārvēršas par sarkanu milzi.

Un, ja zvaigznes sākotnējā masa bija lielāka par 8 saules masām, tad tā kļūst par supergānu vai hipergāzi, piemēram, VY Canis Majoris.

Hipergānijas zvaigznes Visumā ir reti sastopamas, ja vien mēs par tām nezinām. Ir zilā, baltā, dzeltenā, sarkanā … Krāsu atšķirība ir atkarīga no temperatūras, zilās ir karstākas un sarkanās - vēsākas.

Zvaigznēm tuvojoties evolūcijas beigām, tās iegūst sīpolu slāņainu struktūru, jo, tā sadedzinot smagākus elementus, paliek mazāk blīva elementa ārējais slānis, kas sadedzināts pirms tam, kā redzams attēlā.

Tāpēc VY Canis Majoris ir atrasti visdažādāko veidu ķīmiskie savienojumi.

5. attēls. Zvaigžņu "sīpolu" slāņa struktūra tās pēdējā attīstības stadijā. Avots: Eiropas Dienvidu observatorija.

Veidošanās un evolūcija

Tāpat kā visām zvaigznēm, arī VY Canis Majoris ir jāveidojas, pateicoties gravitācijas spēkam, rūpējoties par gāzes un kosmisko putekļu sablīvēšanu milzīgā mākonī.

Kā tas notiek, temperatūra paaugstinās, līdz tiek iedarbināts zvaigznes kodolreaktors. Tad starp iepriekšminētajiem spēkiem rodas hidrostatiskais līdzsvars: sablīvēšanās smagums un spiediens no serdes vēlas zvaigzni paplašināt.

Šajā brīdī un vienmēr atbilstoši tās masai zvaigzne atrodas galvenajā secībā. VY Canis Majoris tam vajadzēja atrasties diagrammas kreisajā pusē zilo milzu zvaigžņu reģionā, bet, tiklīdz ūdeņradis bija izsmelts, tas nonāca hipergantu evolūcijas līnijā.

Kā mēs jau teicām, šādas masīvas zvaigznes bieži beidzas ar supernovas eksploziju. Bet viņi var arī piedzīvot masveida zaudējumus un vismaz uz īsu brīdi kļūt par zilo gigantu, kas savas dienas beidz kā neitronu zvaigzne vai melnais caurums.

Salīdzinājums ar sauli

Šajā attēlā parādīts VY Canis Majoris un Saules izmēru salīdzinājums. Ne tikai tie atšķiras pēc lieluma, masas un temperatūras, bet arī abu evolūcijas līnijas ir ļoti atšķirīgas.

6. attēls. Salīdzinošais lielums starp Sauli, ieskaitot Zemes orbītu (taisnstūrī) un VY Canis Majoris. Avots: Wikimedia Commons.

Saule galu galā izlauzīsies no galvenās secības un kļūs par sarkanu milzi, kura izmēri sniedzas tālāk par Zemi. Bet vēl tāls ceļš ejams, jo saule ir tik tikko kā sava stabila zvaigzne. Tas pastāv apmēram 4,603 miljardus gadu.

Tajā joprojām ir palicis tik daudz, bet pēc savas masas Saule savas dienas beigs kā baltais punduris, savukārt VY Canis Majoris to varbūt darīs daudz iespaidīgākā veidā.

Atsauces

1. Amerikas mainīgo Zvaigžņu novērotāju asociācija. VY Canis Majoris. Atgūts no: aavso.org.
2. Carroll, B. Ievads mūsdienu astrofizikā. 2. Izdevums. Pīrsons.
3. Martínez, D. Zvaigžņu evolūcija. Vaeliada. Atgūts no: Google grāmatas.
4. Paolantonio, S. Ievērojamā mainīgā zvaigzne VY Canis Majoris. Atgūts no: historiadelaastronomia.files.wordpress.com.
5. Rebusco, P. Saplūšana Visumā: no kurienes nāk jūsu rotaslietas. Atgūts no: scienceinschool.org.
6. Wikipedia. Sarkans supergāns. Atgūts no: es.wikipedia.org.
7. Wikipedia. VY Canis Majoris. Atgūts no: en.wikipedia.org.