Cum sunt stelele hipergiante?

Universul este plin de stele de toate dimensiunile și tipurile. Cei mai mari de acolo sunt numiți „hipergiști” și ne înfioresc micuțul Soare. Nu numai asta, dar unele dintre ele pot fi cu adevărat ciudate.

Hipergianii sunt extraordinar de strălucitori și plini de suficient material pentru a face un milion de stele ca ale noastre. Când s-au născut, preiau toate materialele „nașterii” disponibile din zonă și își trăiesc viața rapid și fierbinte. Hipergiganii se nasc prin același proces ca și alte stele și strălucesc la fel, dar dincolo de asta, sunt foarte, foarte diferiți de frații lor minori. 

Aflați despre Hypergiants

Stelele hipergiante au fost identificate pentru prima dată separat de alți supergiganți, deoarece sunt semnificativ mai strălucitoare; adică au o luminozitate mai mare decât alții. Studiile privind puterea lor de lumină arată, de asemenea, că aceste stele își pierd foarte rapid masa. Acea „pierdere în masă” este o caracteristică definitorie a unui hipergiant. Celelalte includ temperaturile (foarte ridicate) și masele lor (de până la multe ori masa Soarelui).

Crearea stelelor hipergiante

Toate stelele se formează în nori de gaz și praf, indiferent de dimensiunea lor ajung să fie. Este un proces care durează milioane de ani și, în cele din urmă, steaua „se aprinde” când începe să fuzioneze hidrogenul în miezul său. Atunci se trece la o perioadă de timp în evoluția sa numită secvență principală. Acest termen se referă la o diagramă a evoluției stelare pe care astronomii o folosesc pentru a înțelege viața unei stele.

Toate stelele își petrec majoritatea vieții pe secvența principală, fuzionând constant hidrogenul. Cu cât o stea este mai mare și mai masivă, cu atât își consumă mai repede combustibilul. Odată ce combustibilul cu hidrogen din nucleul oricărei stele a dispărut, stea părăsește în esență secvența principală și evoluează într-un „tip” diferit. Asta se întâmplă cu toate stelele. Marea diferență vine la sfârșitul vieții unei vedete. Și asta depinde de masa sa. Stele ca Soarele își încheie viața ca nebuloase planetare și își aruncă masele în spațiu în cochilii de gaz și praf.

Când ajungem la hipergiști și la viața lor, lucrurile devin foarte interesante. Moartea lor poate fi catastrofe destul de grozave. Odată ce aceste stele cu masă înaltă și-au epuizat hidrogenul, acestea se extind pentru a deveni stele supergigante mult mai mari. Soarele va face de fapt același lucru și în viitor, dar la o scară mult mai mică.

Lucrurile se schimbă și în interiorul acestor stele. Expansiunea este provocată pe măsură ce steaua începe să fuzioneze heliu în carbon și oxigen. Asta încălzește interiorul stelei, ceea ce face ca în cele din urmă exteriorul să se umfle. Acest proces îi ajută să evite să se prăbușească pe ei înșiși, chiar dacă se încălzesc.

În stadiul supergiant, o stea oscilează între mai multe stări. Va fi un supergiant roșu pentru o perioadă, iar atunci când începe să fuzioneze alte elemente din miezul său, poate deveni un supergiant albastru. Între o astfel de stea poate apărea, de asemenea, un supergiant galben pe măsură ce trece. Culorile diferite se datorează faptului că steaua se umflă ca mărime până la sute de ori raza Soarelui nostru în faza supergiantă roșie, la mai puțin de 25 de raze solare în faza supergiantă albastră..

În aceste faze supergigante, astfel de stele pierd destul de rapid masă și, prin urmare, sunt destul de luminoase. Unii supergiganți sunt mai strălucitori decât se așteptau, iar astronomii i-au studiat mai în profunzime. Se pare că hipergerii sunt unele dintre cele mai masive stele măsurate vreodată, iar procesul lor de îmbătrânire este mult mai exagerat. 

Aceasta este ideea de bază din spatele modului în care un hipergat îmbătrânește. Cel mai intens proces este suferit de stele care sunt de peste o sută de ori mai mare decât Soarele nostru. Cea mai mare este de peste 265 ori mai mare și este incredibil de strălucitoare. Luminozitatea și alte caracteristici ale acestora i-au determinat pe astronomi să dea acestor stele umflate o nouă clasificare: hipergiant. Acestea sunt în esență supergiganți (roșu, galben sau albastru) care au o masă foarte mare și, de asemenea, rate mari de pierdere în masă.

Detalierea Throes-urilor finale ale hipergiștilor

Datorită masei și luminozității lor ridicate, hipergiștii trăiesc doar câteva milioane de ani. Este o durată de viață destul de scurtă pentru o stea. Prin comparație, Soarele va trăi aproximativ 10 miliarde de ani. Panourile lor de viață scurte înseamnă că trec de la stelele bebeluș la fuziunea cu hidrogen foarte repede, își epuizează hidrogenul destul de repede și se mută în faza supergiantă cu mult înaintea fraților stelari mai mici, mai puțin masivi și, în mod ironic, cu viață mai lungă Soare).

În cele din urmă, miezul hypergiantului va contopi elemente mai grele și mai grele până când miezul este în mare parte fier. În acel moment, este nevoie de mai multă energie pentru a topi fierul într-un element mai greu decât miezul disponibil. Fuziunea se oprește. Temperaturile și presiunile din miezul care au ținut restul stelei în ceea ce se numește „echilibru hidrostatic” (cu alte cuvinte, presiunea exterioară a miezului împins împotriva gravitației grele a straturilor de deasupra) nu mai sunt suficiente pentru a menține restul stelei să se prăbușească în sine. Acest echilibru a dispărut și asta înseamnă că este timpul de catastrofă în stea.

Ce se întâmplă? Se prăbușește, catastrofal. Straturile superioare care se prăbușesc se ciocnesc cu miezul, care se extinde. Totul apoi revine înapoi. Asta vedem când explodează o supernova. În cazul hipergantului, moartea catastrofală nu este doar o supernovă. Va fi o hypernova. De fapt, unii teoretizează că, în locul unei supernove tipice de tip II, s-ar întâmpla ceva numit explozie de raze gamma (GRB). Aceasta este o izbucnire incredibil de puternică, explozie spațiul înconjurător cu cantități incredibile de resturi stelare și radiații puternice. 

Ce a rămas în urmă? Rezultatul cel mai probabil al unei astfel de explozii catastrofale va fi fie o gaură neagră, fie poate o stea neutronă sau un magnetar, toate înconjurate de o coajă de resturi în expansiune, mulți ani-lumină. Acesta este finalul, ciudat, pentru o stea care trăiește repede, moare tânăr: lasă în urmă o scenă superbă de distrugere.

Editat de Carolyn Collins Petersen.