Kuvittele yksi tähti, joka on kirkkaampi kuin miljoona aurinkoa, joka purkautuu muutaman vuosikymmenen välein massiivisena leimahduksena, joka loistaa yhtä kirkkaasti kuin supernova. Mutta räjähdys, niin julma kuin se onkin, ei hävitä myrskyisää tähteä. Se pysyy, sen pinta riehuu väkivallasta, kun kouristukset heiluttavat sen sisäkerroksia. Pian tähti lopettaa kärsimyksensä viimeisessä titaanisessa räjähdyksessä, mutta ennen kuin se tapahtuu, sen on kärsittävä tässä tilassa tuhansia vuosia.
Tämä on harvinainen kirkas sininen muuttuva tähti, ja siinä voi olla avaimet ymmärtämään tähtien elämän ja heidän kuolemansa välistä yhteyttä.
Sininen kausi
Luminous blue variable (LBV) tähdet ovat todellakin uskomattoman harvinaisia; tähtitieteilijät ovat tunnistaneet vain noin 20 (ehkä) ja epäilevät, että Linnunradassa on vain muutama sata. Koska ne ovat niin harvinaisia, niitä ymmärretään huonosti. Ja koska niitä ymmärretään niin huonosti, niitä on vaikea luonnehtia.
Homunculus-sumu, joka on syntynyt valoisan sinisen muuttuvan tähden Eta Carinaen massiivisesta purkauksesta. Jon Morse (Coloradon yliopisto) ja NASA Hubble-avaruusteleskooppi
Tässä on mitä tiedämme:
- Ne ovat suuria. Todella iso. Pienin juoksu on kymmenkertainen aurinkomme massa, kun taas suurimmat rikkovat suomut mahdollisesti yli sata kertaa auringon massasta. Mutta pienetkin alkavat paljon, paljon isompana, ja ne ovat nyt vain kutistuneet tähän kokoon äärimmäisten purkausten vuoksi, jotka sinkosivat omat ilmakehänsä avaruuteen.
- Ne ovat kirkkaita, kirkkainaalkaa250 000 kertaa aurinkoon verrattuna ja jopa kolme miljoonaa kertaa aurinkoon verrattuna. Tämä asettaa niiden pintalämpötilan 10 000 - 25 000 K alueelle; monta kertaa kuumempi kuin oma tähtemme.
- Niiden harvinaisuus johtuu todennäköisesti niiden lyhyestä eliniästä. Monet massiivimmista tähdistä – ja ehkäkaikkisuurista – käy läpi tämä vaihe. Mutta se on heidän elämänsä loppua kohti, juuri ennen kuin he alkavat ajaa supernovajunalla, ja se käy läpi tämän LBV-vaiheen alle sadassa tuhannessa vuodessa. Se on tarpeeksi lyhyt, jotta tyypillisessä galaksissa odotamme näkevämme vain muutamia satoja kerrallaan.
- He ovat impulsiivisia, myrskyisiä ja epävakaita. Yksi ensimmäisistä löydetyistä LBV-tähdistä, Eta Carinae, oli taivaan toiseksi kirkkain tähti… kolmen päivän ajan maaliskuussa 1843. Se ei ole enää näkyvissä paljaalla silmällä.
Ja tässä on se, mitä emme tiedä:
- Kaikki muu.
Pumpun esitäyttö
Ehkä suurin mysteeri LBV-tähdille on se, mikä tekee niistä niin vaihtelevia. Mikä saa heidän harvoin mutta fantastiset purkaukset? Vaikka sitä on vaikea sanoa (ilmeisesti, koska kuten voit kuvitella, nämä tähdet ovat uskomattoman monimutkaisia fyysisiä järjestelmiä), tutkijat epäilevät, että siihen liittyy monimutkainen tanssi tähtien sisä- ja ulkokerroksen väliin.
LBV-tähdet kokevat pahimman IBS:n, jonka voit kuvitella. Heidän sisäelimet pyörivät jatkuvasti ylös ja alas, ja massiiviset konvektiiviset virrat kuljettavat kuumaa materiaalia ytimestä ja viileää materiaalia pinnalta. Tämä on melko tavallista tavallisille tähdille, mutta LBV-tähdissä tämä prosessi menee hulluksi, sillä konvektio työntää aktiivisesti tähtien uloimpien kerrosten palasia normaalien rajojen ulkopuolelle.
Konvektiosta johtuen tähdestä hieman irtautuneet ulkokerrokset saavat lopulta tauon intensiteetistä ja alkavat jäähtyä. Tämä lisää niiden tiheyttä ja estää tähtien valon niiden alla. Säteily työntää sitten – aivan kuten a valopurje mutta paljon vakavammin – se pala tähtiä, joka heittää sen kokonaan ulos tähdestä massiivisena valon ja aineen purskeena.
Siinä on paljon enemmän yksityiskohtia täytyy selvittää Tässä tarinassa herää tärkeä kysymys: onko massiivisen tähden LBV-vaihe kaikkine pahansuopaisin kohduneena edeltäjä vielä hullummalle tähtien evoluution aikakaudelle, joka tunnetaan nimellä Wolf-Rayet vaiheeseen, vai johtaako se suoraan viimeinen supernovashow ?
Sulan jättiläiset tähdet
Jos meillä olisi muutama satatuhatta vuotta aikaa vain katsella näiden tähtien elämää ja kuolemaa, tähän kysymykseen olisi helppo vastata. Mutta meillä ei, joten se on vaikeaa.
Yksi vihje tulee heidän suhteistaan heidän tähtien sukulaisiinsa. Jos elämäntarina massiivimmat tähdet universumissamme on 'jättitähti ? kirkas sininen muuttuja ? Wolf-Rayet? kaboom”, ja jokainen vaihe on suhteellisen lyhyt, meidän pitäisi nähdä nämä vaiheet kaikki sekoitettuna samassa yleisessä läheisyydessä. Joukko suuria tähtiä syntyisi yhdessä, vanhenisi yhdessä ja kuolisi yhdessä.
Simulaatio sinisestä muuttuvasta tähdestä. Joseph A. Insley, Argonne Leadership Computing Facility ja Northern Illinois University
Mutta jos LBV-tähdet ovat heidän oma, itsenäinen tiensä buumikaupunkiin, niillä ei pitäisi olla mitään yleistä suhdetta heidän Wolf-Rayet-serkkuihinsa. He ovat omissa eläkeyhteisöissään niin sanotusti kaupungin vastakkaisella puolella.
Paras paikka etsiä näitä mahdollisia yhteyksiä on Suuri Magellanin pilvi , koska se on melko eristetty möykky yhdessä taivaalla. Tutkimuksessa on viime vuosien aikana käsitelty kysymystä LBV-tähtien kokkareisuudesta, kun tähtitieteilijät muokkaavat ja vääristelevät 'paakkuuden' ja 'LBV:n' määritelmiä.
Uusin iteraatio, kiitos a paperi hyväksytty äskettäin julkaistavaksi Astrophysical Journalissa , vahvistaa 'standardi' (niin vakio kuin se tällaisissa tapauksissa saa) kuvaa LBV:stä: ne ovat vain yksi monista julmista vaiheista kohti massiivisen tähden elämän loppua. Mikä tarkoittaa, että ymmärtämällä kuinka LBV:t toimivat, voimme oppia kuinka jättiläiset tähdet lopulta kuolevat.
Lue lisää: ' Valoa valaisevien sinisten muuttujien eristämiseen '