Ovaj je članak izvorno objavljen 2008., ali je nekoliko puta ažuriran kako bismo pratili naše napredno znanje o kozmosu!
Moja šestogodišnja kći je mašina za postavljanje pitanja. Prije nekoliko dana smo se vozili kući iz škole, a ona mi je pričala o prirodi svemira. Jedna od njezinih riječi bila je: 'Koja je najveća zvijezda u svemiru'? Imao sam jednostavan odgovor. “Svemir je veliko mjesto”, rekao sam, “i nema šanse da znamo koja je najveća zvijezda”. Ali to nije pravi odgovor.
Stoga je pročistila pitanje. 'Koja je najveća zvijezda za koju znamo?' Naravno, zapeo sam u autu, i to bez pristupa internetu. No, nakon što sam se vratio kući i bio u mogućnosti provesti neko istraživanje, saznao sam odgovor i mislio sam da ću ga podijeliti s vama ostalima. Ali da biste odgovorili na njega u potpunosti, potrebno je prvo pokriti neke osnovne pozadinske informacije. Spreman?
Sunčev radijus i masa:
Kada govorimo o veličini zvijezda, važno je prvo pogledati naše Sunce radi osjećaja razmjera. Naša poznata zvijezda prečnika je moćnih 1,4 milijuna km (870 000 milja). To je tako velik broj da je teško dobiti osjećaj razmjera. Kad smo kod toga, Sunce također čini 99,9% sve materije u našem Sunčevom sustavu. Zapravo, mogli biste stati milijun planeta Zemlje unutar Sunca.
Koristeći te vrijednosti, astronomi su stvorili pojmove 'solarni radijus' i 'solarna masa', koje koriste za usporedbu zvijezda veće ili manje veličine i mase s našom. Sunčev radijus je 690 000 km (432 000 milja) i 1 solarna masa je 2 x 1030kilograma (4,3 x 1030funti). To je 2 nemilijuna kilograma, ili 2.000.000.000.000.000.000.000.000 kg.
Umjetnički prikaz Morgan-Keenanovog spektralnog dijagrama, koji pokazuje razliku između zvijezda glavnog niza. Zasluge: Wikipedia Commons
Još jedna stvar koju vrijedi uzeti u obzir je činjenica da je naše Sunce prilično malo, kao što su zvijezde. Kao zvijezda glavnog niza G tipa (točnije, zvijezda G2V), koja je opće poznata kao žuti patuljak, nalazi se na manjem kraju grafikona veličina (vidi gore). Iako je zasigurno veća od najčešćeg tipa zvijezda – M-tipa ili Crvenih patuljaka – sama je patuljasta (bez igre riječi!) poput plavih divova i drugih spektralnih klasa.
Klasifikacija:
Da bi se sve razložilo, zvijezde su grupirane na temelju njihovih bitnih karakteristika, koje mogu biti njihova spektralna klasa (tj. boja), temperatura, veličina i svjetlina. Najčešća metoda klasifikacije poznata je kao Morgan–Keenan (MK) sustav, koji klasificira zvijezde na temelju temperature pomoću slovaILI,B,DO,F,G,DO, iM, – O je najtoplije, a M najhladnije. Svaki razred slova se zatim dijeli pomoću numeričke znamenke s0biti najtoplije i9biti najhladniji (npr. O1 do M9 su najtoplije do najhladnije zvijezde).
U MK sustavu se dodaje klasa osvjetljenja pomoću rimskih brojeva. One se temelje na širini određenih apsorpcijskih linija u spektru zvijezde (koje variraju s gustoćom atmosfere), čime se razlikuju divovske zvijezde od patuljaka. Klase svjetline 0 i I primjenjuju se na hiper- ili superdivove; klase II, III i IV primjenjuju se na svijetle, pravilne divove, odnosno poddivove; klasa V je za zvijezde glavnog niza; a klase VI i VII odnose se na patuljaste i patuljaste zvijezde.
Hertzspirg-Russel dijagram, koji pokazuje odnos između boje zvijezde, AM. osvjetljenje i temperatura. Zasluge: astronomy.starrynight.com
Tu je i Hertzsprung-Russell dijagram , koji povezuje zvjezdanu klasifikaciju s apsolutnom magnitudom (tj. unutarnjim sjajem), osvjetljenjem i temperaturom površine. Koristi se ista klasifikacija za spektralne tipove, u rasponu od plave i bijele na jednom kraju do crvene na drugom, koja se zatim kombinira sa zvijezdama Apsolutna vizualna veličina (izražena kao Mv) kako bi se smjestile na 2-dimenzionalni grafikon (vidi gore ).
Zvijezde u O-rasponu su u prosjeku toplije od drugih klasa, postižu efektivne temperature do 30 000 K. Istovremeno su i veće i masivnije, dostižući veličine od preko 6 i pol solarnih radijusa i do 16 solarnih masa. Na donjem kraju, zvijezde tipa K i M (narančasti i crveni patuljci) imaju tendenciju da budu hladnije (u rasponu od 2400 do 5700 K), mjere 0,7 do 0,96 puta veće od našeg Sunca, i od 0,08 do 0,8 kao masivne.
Na temelju pune klasifikacije našeg Sunca (G2V), možemo stoga reći da je to zvijezda glavnog niza s temperaturom oko 5.800K. Sada razmotrite još jedan poznati zvjezdani sustav u našoj galaksiji - I Carinae , sustav koji sadrži najmanje dvije zvijezde udaljene oko 7500 svjetlosnih godina u smjeru sazviježđa Carina . Procjenjuje se da je primarni sustav ovog sustava 250 puta veći od našeg Sunca, najmanje 120 solarnih masa i milijun puta svjetliji – što ga čini jednom od najvećih i najsjajnijih zvijezda ikad promatranih.
Eta Carinae, jedna od najmasivnijih poznatih zvijezda, smještena u zviježđu Carina. Zasluge: NASA
Ipak, postoje kontroverze oko veličine ovog svijeta. Većina zvijezda puše solarnim vjetrom, gubeći masu tijekom vremena. Ali Eta Carinae je toliko velika da svake godine odbaci 500 puta veću masu Zemlje. S toliko izgubljene mase, astronomima je vrlo teško točno izmjeriti gdje zvijezda završava i gdje počinje njezin zvjezdani vjetar. Također, vjeruje se da Eta Carinae će eksplodirati u ne tako dalekoj budućnosti, i to će biti najspektakularnija supernova koju su ljudi ikada vidjeli.
Što se tiče same mase, prvo mjesto zauzima R136a1, zvijezda koja se nalazi u Veliki Magelanov oblak , udaljen oko 163 000 svjetlosnih godina. Vjeruje se da ova zvijezda može sadržavati čak 315 puta veću masu od Sunca, što predstavlja zagonetku za astronome jer se vjerovalo da najveće zvijezde mogu sadržavati samo 150 solarnih masa. Odgovor na ovo je da je R136a1 vjerojatno nastao kada se nekoliko masivnih zvijezda spojilo zajedno. Nepotrebno je reći da će R136a1 detonirati kao hipernova, svakog dana.
Što se tiče velikih zvijezda, Betelgeuse služi kao dobar (i popularan) primjer. Smješten u ramenu Oriona, ovaj poznati crveni supergigant ima radijus od 950-1200 puta veći od Sunca i progutao bi orbitu Jupitera ako bi se smjestio u naš Sunčev sustav. Zapravo, kad god želimo veličinu našeg Sunca staviti u perspektivu, često koristimo Betelgeuse za to (vidi dolje)!
Ipak, čak i nakon što iskoristimo ovog ogromnog Crvenog diva da nas postavi na naše mjesto, još uvijek samo zagrebemo površinu u igri 'tko je najveća zvijezda'. Razmislite o WOH G64, crvenoj supergigantskoj zvijezdi koja se nalazi u Velikom Magelanovom oblaku, otprilike 168 000 svjetlosnih godina od Zemlje. S promjerom od 1.540 solarnih radijusa, ova zvijezda je trenutno jedna od najvećih u poznatom svemiru.
Ali tu je i RW Cephei, narančasta hipergigantska zvijezda u zviježđu Cefej , koji se nalazi 3.500 svjetlosnih godina od Zemlje i ima 1.535 sunčevih radijusa u promjeru. Westerlund 1-26 je također prilično ogroman, crveni supergigant (ili hipergigant) koji se nalazi unutar skupa super zvijezda Westerlund 1 udaljenog 11.500 svjetlosnih godina i ima 1.530 solarnih radijusa u promjeru. U međuvremenu, V354 Cephei i VX Sagittarii su jednaki kada je u pitanju veličina, a oba mjere promjera od 1520 solarnih radijusa.
Najveća zvijezda: UY Scuti
Kako sada stoji, naslov najveće zvijezde u svemiru (za koju znamo) svodi se na dva kandidata. Na primjer, UY štit trenutno je na vrhu liste. Nalazi se 9.500 svjetlosnih godina od nas u sazviježđu Štit , ova svijetlocrvena supergigantska i pulsirajuća promjenjiva zvijezda ima procijenjeni prosječni srednji polumjer od1.708 sunčevih radijusa– ili 2,4 milijarde km (1,5 milijardi mi; 15,9 AJ), što mu daje volumen 5 milijardi puta veći od volumena Sunca.
Međutim, ova prosječna procjena uključuje granicu pogreške od ± 192 solarna radijusa, što znači da bi mogla biti velika kao 1900 solarnih radijusa ili čak 1516. Ova niža procjena stavlja je ispod zvijezda kao što su V354 Cephei i VX Strijelac. U međuvremenu, druga zvijezda na listi najvećih mogućih zvijezda je NML Cygni, polupravilni varijabilni crveni hipergigant smješten u Labuda sazviježđe udaljeno nekih 5300 svjetlosnih godina od Zemlje.
Povećana slika zvijezde crvenog diva UY Scuti. Zasluge: Rutherford Observatory/Haktarfone
Zbog položaja ove zvijezde unutar cirkumzvjezdane maglice, jako je zaklonjena izumiranjem prašine. Kao rezultat toga, astronomi procjenjuju da bi njezina veličina mogla biti između 1.642 i 2.775 solarnih radijusa, što znači da bi mogla biti ili najveća zvijezda u poznatom svemiru (s marginom od 1000 solarnih radijusa) ili zapravo druga najveća zvijezda koja se nalazi nedaleko iza UY Scutija.
A do prije nekoliko godina titula najveće zvijezde išla je u ruke VY Veliki pas ; crvena hipergigantska zvijezda u Zviježđe Veliki pas , koji se nalazi oko 5000 svjetlosnih godina od Zemlje. Još 2006. godine profesorica Roberta Humphrey sa Sveučilišta Minnesota izračunali njegovu gornju veličinu i procijenio da bi mogao biti više od 1540 puta veći od Sunca. Njegova prosječna procijenjena masa je, međutim, 1420, što ga svrstava u br. 8 mjesta iza V354 Cephei i VX Sagittarii.
Ovo su najveće zvijezde za koje znamo, ali Mliječni put vjerojatno ima desetke zvijezda koje su čak i veće, zaklonjene plinom i prašinom pa ih ne možemo vidjeti. Ali čak i ako ne možemo pronaći ove zvijezde, moguće je teoretizirati o njihovoj vjerojatnoj veličini i masi. Pa koliko velike zvijezde mogu postati? Još jednom je odgovor dala profesorica Roberta Humphreys sa Sveučilišta Minnesota.
Usporedba veličine između Sunca i VY Canis Majoris, koji je nekoć nosio titulu najveće poznate zvijezde u Svemiru. Zasluge: Wikipedia Commons/Oona Räisänen
Kako je objasnila kada su je kontaktirali, najveće zvijezde u Svemiru su najhladnije. Dakle, iako je Eta Carinae najsjajnija zvijezda koju poznajemo, izuzetno je vruća - 25.000 Kelvina - i stoga velika samo 250 solarnih radijusa. Najveće zvijezde, nasuprot tome, bit će hladni superdivi. Kao primjer, VY Canis Majoris ima samo 3500 Kelvina, a stvarno velika zvijezda bila bi još hladnija.
Na 3000 Kelvina, Humphreys procjenjuje da bi hladni superdiv bio 2600 puta veći od Sunca. To je ispod gornje procjene za NML Cygni, ali iznad prosječnih procjena i za njega i za UY Scutii. Dakle, ovo je gornja granica zvijezde (barem teoretski i na temelju svih podataka koje imamo do danas).
Ali dok nastavljamo zavirivati u Svemir sa svim svojim instrumentima, i istraživati ga izbliza kroz robotske svemirske letjelice i misije s posadom, sigurno ćemo pronaći nove i uzbudljive stvari koje će nas dodatno zbuniti!
I svakako pogledajte ovu sjajnu animaciju koja prikazuje veličinu različitih objekata u svemiru, počevši od sićušnih planeta našeg Sunčevog sustava i konačno do UY Scuti. Uživati!
Napisali smo mnogo članaka o zvijezdama za Universe Today. Evo Sunca, Koja je najsjajnija zvijezda na nebu u prošlosti i budućnosti? , i Koja je najmanja zvijezda?
Želite li saznati više o rađanju i smrti zvijezda? Napravili smo podcast u dva dijela na Astronomski glumci . Evo 1. dijela, Odakle dolaze zvijezde , a evo 2. dijela, Kako umiru zvijezde .
Podcast (audio): preuzimanje datoteka (Trajanje: 3:26 — 3,1 MB)
Pretplatite se: Apple podcasti | RSS
Podcast (video): preuzimanje datoteka (62,9 MB)
Pretplatite se: Apple podcasti | RSS
