Голубые звёзды - самые большие и яркие в галактике
Голубой сверхгигант Ригель, расположенный примерно в 870 световых годах от Солнца, является одной из самых ярких звезд на небе.
(Изображение предоставлено: NASA/STScI Digitized Sky Survey/Ноэль Карбони)
Невооруженным глазом звезды на ночном небе выглядят очень похожими друг на друга, главное различие между ними в том, что некоторые из них ярче других. Но если вы посмотрите внимательнее, вы увидите, что звезды бывают разных цветов.
Большинство из них выглядят белыми, но некоторые имеют отчетливо красный цвет, а другие - синий. Цвет звезды говорит нам о ее температуре и массе, а голубые звезды - самые горячие и массивные из всех.
Любая звезда, масса которой в три или более раз больше массы Солнца, будет казаться нам голубой. Это не зависит от других факторов, таких как химический состав; голубые звезды, желтые звезды и красные звезды состоят примерно на 75% из водорода, на 24% из гелия и меньшего количества других элементов. Но тот факт, что голубые звезды более массивны, означает, что они, как правило, имеют более высокую собственную светимость, чем другие звезды. Это означает, что они могут находиться очень далеко и все равно оставаться видимыми на небе.
Голубые звезды такого цвета, потому что они очень горячие. Это звучит неправильно, потому что в повседневном мире - например, на картах погоды - красный означает горячий, а синий означает холодный. Но синий свет несет больше энергии, чем красный, а это значит, что для его создания нужен более горячий источник излучения. Это объясняет, почему голубые звезды горячее красных, а также имеет приземленные последствия, если вы когда-нибудь видели, как металл нагревается в кузнице. Сначала он светится красным, а затем, по мере нагревания, становится сине-белым.
Высокая температура голубых звезд в сочетании с их высокой светимостью означает, что они постоянно выбрасывают в космос огромное количество энергии. В результате они очень быстро сжигают все свое топливо, что делает их самыми короткоживущими из всех звезд. По этой причине голубые звезды чаще всего наблюдаются вблизи областей звездообразования, где они родились.
Хотя области звездообразования производят звезды с диапазоном масс, они не создаются в равном количестве, и звезды с малой массой значительно превосходят по численности звезды с большой массой. В сочетании с коротким временем жизни последних это означает, что голубые звезды, как правило, редки. Тем не менее, мы видим их довольно много в ночном небе, потому что те, которые существуют, очень яркие.
Самые яркие звезды в скоплении Плеяды, расположенном на расстоянии около 440 световых лет, - это очень молодые голубые звезды.
(Изображение предоставлено: NASA, ESA, AURA/Caltech, Паломарская обсерватория)
Если назвать только три известные голубые звезды, то это Регул (самая яркая звезда в созвездии Льва), Спика (самая яркая звезда в Деве) и Ригель (самая яркая в Орионе).
Если смотреть с Земли , все три звезды кажутся похожими по яркости, хотя они находятся на очень разных расстояниях от нас: 79, 250 и 860 световых лет соответственно. Это отражает тот факт, что голубые звезды бывают разных типов - Регул - звезда главной последовательности, Спика - голубой гигант, а Ригель - голубой сверхгигант - в зависимости от того, на каком этапе своего эволюционного цикла они находятся.
Ригель и туманность IC2118, которую он освещает.
(Изображение из Википедии)
Однако самой массивной звездой, наблюдаемой на сегодняшний день, является голубой сверхгигант R136a1, содержащий по меньшей мере в 265 раз больше материи, чем Солнце.
Все звезды проходят жизненные циклы, меняя свой внешний вид и поведение в масштабе времени, слишком медленном для того, чтобы мы могли наблюдать это напрямую. Большинство звезд, которые мы видим, находятся в фазе « главной последовательности » своей эволюции, в которой они преобразуют водород в гелий посредством ядерного синтеза . Количество времени, которое они проводят в этой фазе, и то, что происходит после этого, зависит от массы звезды .
Звезды с самой большой массой, превышающей массу Солнца более чем в три раза, кажутся голубыми, когда находятся на главной последовательности, и они расходуют все свое водородное топливо быстрее, чем звезды с меньшей массой.
Когда голубая звезда приближается к концу фазы сжигания водорода, она входит в относительно короткое переходное состояние как голубой гигант с более высокой светимостью. По мере прохождения этой фазы температура ядра неуклонно растет, пока не станет достаточно высокой, чтобы вызвать синтез гелия в более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород. Это заставляет звезду войти в еще более яркую фазу как голубой сверхгигант. Эти звезды обладают поистине огромной светимостью; например, голубой сверхгигант Ригель излучает в 60 000 раз больше энергии, чем Солнце.
Голубые звезды голубые, потому что они очень горячие и их высокая температура означает, что они сжигают топливо гораздо быстрее, чем другие звезды. Поэтому тот факт, что они начали с ограниченного запаса топлива, говорит о том, что мы никогда не увидим никаких «старых голубых звезд».
Однако такие звезды, известные как «голубые бродяги», на самом деле существуют. Это горячие голубые звезды, которые все еще находятся в главной последовательности, хотя они и расположены в звездных скоплениях, которые, как мы знаем, очень старые. Наиболее вероятным объяснением является то, что голубые бродяги - это старые красные звезды, которые были омоложены новым материалом, упавшим на них от двойного компаньона.
Базовое определение «гигантской» звезды - это звезда, которая ярче, чем звезда главной последовательности. Как следует из названия, отчасти причина этого в том, что такие звезды просто огромны по размеру. Это особенно верно для самого распространенного типа гигантских звезд - красных гигантов .
Большинство звезд, включая Солнце, в конечном итоге станут красными гигантами, и то же самое касается голубых звезд. Однако в начале своей жизни последние провели время в качестве голубых гигантов и сверхгигантов, и они являются «гигантами» как из-за огромного количества энергии, которую они излучают, так и из-за их физических размеров.
Например, Ригель, голубой сверхгигант в созвездии Ориона, всего в 79 раз больше диаметра Солнца, тогда как красный сверхгигант Бетельгейзе в том же созвездии больше более чем в 550 раз.
Эндрю Мэй
SPACE
*
САМАЯ ЯРКАЯ И САМАЯ ГОЛУБАЯ
Ахерна́р (α Eri / α Эридана / Альфа Эридана) - ярчайшая звезда в созвездии Эридана и девятая по яркости на всём ночном небе[nb 1]. Расположена в южной оконечности созвездия. Из десяти ярчайших звёзд Ахернар самая горячая и самая голубая. Звезда необычайно быстро вращается вокруг оси, из-за чего имеет сильно приплюснутую форму. Ахернар является двойной звездой.
Ахернар - яркая голубая двойная звезда с общей массой около 8 солнечных. Является звездой главной последовательности спектрального класса B6 Vep, со светимостью более чем в 3000 раз больше Солнца. Расстояние от звезды до Солнечной системы - примерно 139 световых лет.
Звезда вращается с экваториальной скоростью 260-310 км/с, что составляет до 85 % от критической скорости отрыва. Из-за большой скорости вращения Ахернар сильно сплющена - её экваториальный диаметр более чем на 50 % превышает её полярный диаметр. Ось вращения Ахернара наклонена под углом около 65° к лучу зрения. На 2018 год рекордсменом скорости вращения является VFTS 102 со значением 500 км/сек.
Из-за сильно вытянутой формы температура Ахернара значительно варьируется в зависимости от широты: при среднем значении около 15 000 K, на полюсах она достигает значений свыше 20 000 K, падая до 10 000 K на экваторе. Высокая температура на полюсах приводит к формированию полярных ветров, уносящих вещество звезды и формирующих внешнюю оболочку из горячего газа и плазмы вокруг звезды. Наличие этой оболочки обнаруживается по избыточному свечению в инфракрасном диапазоне и является распространённым явлением для всех звёзд Be-класса. Также из-за формы основного компонента системы Ахернар орбита компаньона сильно отличается от кеплеровского эллипса. Похожий эффект наблюдается и у Регула.
Ахернар находится в Южном полушарии неба, имея склонение -57°14', и видим южнее широты +32°46', поэтому во многих густонаселённых территориях Северного полушария Земли всё время находится ниже горизонта.
В Южном полушарии (и в Северном вблизи экватора) лучшим временем для наблюдения этой звезды являются октябрь и ноябрь, когда Ахернар кульминирует примерно в полночь. Южнее широты -32°46' Ахернар никогда не заходит за горизонт.
В романе И. А. Ефремова «Туманность Андромеды» последние главы посвящены подготовке и отправке экспедиции землян, призванной колонизировать две пригодные для обитания планеты, вращающиеся вокруг Ахернара.
В романе «Час Быка» - продолжении романа «Туманность Андромеды» того же автора - упоминается, что земляне уже колонизировали планеты Ахернара, и переселенцы успели мутировать там в новую расу людей, отличающуюся сиреневой кожей.
Википедия
*