VY CANIS MAJORIS: ВІДКРИТТЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА, ФОРМУВАННЯ ТА ЕВОЛЮЦІЯ - АРТЕ - 2025

VY Canis Majoris - зірка в сузір’ї Canis Majoris або Can мер, де також знаходиться Сиріус. VY Canis Majoris знаходиться приблизно на відстані 4900 світлових років від Землі і видно біноклями та телескопами, що демонструє виразний червоний колір.

Перші спостереження В.Я. Canis Majoris (VY CMa) датуються початком 19 століття. Вони пов'язані з французьким астрономом Джозефом Делаландом у 1801 році, який класифікував її як зірку величиною 7.

Рисунок 1. В.Я. Каніс Майоріс у сузір'ї Оріона - це зірка, радіус якої в тисячі разів більша, ніж у Сонця, вона оточена туманністю, що складається з матеріалу, який сама зірка постійно кидає. Джерело: Wikimedia Commons. Джуді Шмідт.

Завдяки вдосконаленню конструкції телескопа астрономи на початку 20 століття швидко зрозуміли, наскільки унікальний VY CMa, завдяки своїй змінній яскравості та оповитому складною туманністю, повною скупченнями та конденсаціями.

З цієї причини деякий час вважалося, що це скоріше зіркова система. Ця ідея наразі не підлягає сумніву, хоча деякі астрономи стверджують, що є хоча б один супутник.

Спостереження свідчать, що VY CMa надзвичайно світиться і має винятковий розмір, у тисячі разів більший за Сонце. Настільки, що, якби він зайняв своє місце, зірка поширилася б на орбіту Сатурна.

В.Я. CMa, безумовно, знаходиться у дуже нестабільній стадії, що передує кінці свого життя, тому що зірка швидко скидає свої зовнішні шари і викидає їх у простір, де вони розтікаються, як туманність навколо неї.

Ось чому астрономи не виключають можливості того, що VY CMa протягом короткого часу зазнає спалаху наднової людини.

характеристики

Астрономи дуже зацікавлені у вивченні зірки настільки унікальної, як VY CMa, оскільки її інформація є визначальною при вивченні еволюції зірки.

VY CMa характеризується тим, що знаходиться серед зірок з найбільшим радіусом, а також є найбільш світлим. Це також одна з наймасовіших з червоних надгігантських зірок, зірок, які вже пройшли довгий шлях у своєму зоряному житті.

VY CMa також захоплююча тим, що очікується, що дні її закінчуються раптово, у великому вибуху наднової. Давайте розглянемо деякі більш цікаві деталі:

Розташування

VY CMa видно із Землі в сузір’ї Canis Major, недалеко від Сіріуса та сузір’я Оріона. Це відстань від 3900 до 4900 світлових років від Землі.

Точно встановити відстань нелегко, по-перше, тому, що зірка не знаходиться близько, а по-друге, тому, що вона постійно шпилює матеріал. Тому вона огорнена туманністю (див. Рисунок 1), що ускладнює бачення атмосфери зірки і ускладнює складання точних оцінок.

Малюнок 2. Сузір'я Can Major і VY CMa обведені червоним кольором, поблизу NGC 2362, відкритим скупченням, наповненим молодими зірками та зірками у формуванні. Джерело: Wikimedia Commons. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger.Похідна робота: Kxx.

Змінність

До 1931 р. Вже було фактом, що VY CMa відчував помітні зміни в своїй яскравості, так що її характеризували як змінну зірку довгого періоду.

Хоча він дуже яскравий, його абсолютна величина коливається в межах від -9,5 до -11,5. Порівняйте Сіріус, який має величину -1,6, і Сонце, найяскравіший об’єкт, помічений із Землі, при -26,7.

Для ідентифікації змінних зірок астрономи присвоюють їм ім’я, що складається з однієї або пари великих літер, а потім імені сузір'я, в якому вони знаходяться.

Першій виявленій змінній присвоюється літера R, наступній S і так далі. Коли літери закінчені, починається послідовність з RR, RS і так далі, так що VY CMa є номером 43 серед змінних зірок Can Major.

І чому VY CMa або інші зірки відчувають зміни в своїй яскравості? Це може бути тому, що зірка змінює свою світність, через скорочення і розширення. Ще однією причиною може бути наявність іншого об’єкта, який тимчасово затемнює його.

Радіо

Деякі астрономи оцінюють радіус VY CMa до 3000 разів більше радіуса Сонця.

Той факт, що VY CMa окутаний туманністю речовини, викинутої однією зіркою, відповідає за змінний радіус зірки. Цифра, яка досі ще обговорюється.

Деякий час VY CMa була найбільшою відомою зіркою. Сьогодні він перевершений UY Scuti (1708 сонячних радіусів) у сузір'ї Щита та Вестерлундом 1-26 (2544 сонячних радіусів за одними, 1500 за іншими) у сузір'ї Ара.

Меса

Не обов’язково тому, що це велика зірка, це наймасовіша зірка з усіх. З температури та величини (болометричної) підраховують, що сила струму VY CMa становить 17 ± 8 мас Сонця (маса Сонця 1,989 × 10 ^ 30 кг).

VY CMa втрачає масу зі швидкістю 6 × 10 ^ −4 сонячних мас щороку, не рахуючи насильницьких викидів маси, які часто трапляються. Таким чином формується туманність, яка оточує зірку.

Температура та освітленість

Температуру VY Canis Majoris оцінюють у 4000 К, а світність у 200 000 - 560 000 разів перевищує температуру Сонця. Світловість еквівалентна потужності (енергії на одиницю часу), випромінюваної зіркою в космос.

Світність Сонця використовується як орієнтир і одиниця для вимірювання сили астрономічних об'єктів. Один (1) сонячної світимості дорівнює 3828 × 10 ^ 26 Вт.

Температура та освітленість VY Canis Majoris розміщують її у надгігантській області зіркової класифікаційної діаграми HR.

Малюнок 3. HR-діаграма зірок. Червоні супергіганти та гіпергіганти, як VY Canis Majoris, знаходяться вгорі праворуч. Джерело: Wikimedia Commons.

Діаграма HR або Hertzsprung-Russell - це графік світимості зірок як функція їх температури. Положення зірки на цій діаграмі вказує на її еволюційний стан і залежить від її початкової маси.

Зірки, які споживають водень для утворення гелію в своєму ядрі, - це ті, що знаходяться в основній послідовності (основна послідовність), діагоналі діаграми. Наше Сонце там, а Проксима Кентаврі - праворуч знизу, бо холодніше і менше.

Натомість Бетельгейзе, Антарес та В.Я. CMa залишили основну послідовність, оскільки у них вже не вистачало водню. Потім вони мігрували до еволюційної лінії червоних зірок надгігантських та гіпергігантських у верхньому правому куті діаграми.

З часом (астрономічні, звичайно) зірки, як Сонце, стають білими карликами, рухаючись вниз за діаграмою HR. А червоні надгіганти закінчують свої дні як наднові.

Будова

Зірки - це в основному величезні сфери газу, що складаються з водню та гелію здебільшого, що супроводжуються слідами інших відомих елементів.

Структура зірок більш-менш однакова для всіх: ядро, де відбуваються реакції синтезу, проміжний шар, який називають мантією або оболонкою, і зовнішній шар або зоряна атмосфера. З часом товщина та характеристики цих шарів змінюються.

Є дві сили, які утримують зоряну згуртованість: з одного боку, гравітаційне тяжіння, яке має тенденцію до його стиснення, а з іншого - тиск, що створюється з ядра за рахунок реакцій синтезу, що розширює його.

Малюнок 4. Зірка знаходиться в гідростатичній рівновазі, коли сила тяжіння, яка має тенденцію до стиснення, врівноважується тиском плавлення, що розширює її. Джерело: Ф. Сапата.

Коли виникає дисбаланс, такий як виснаження водню, гравітація переважає, а ядро ​​зірки починає руйнуватися, генеруючи велику кількість тепла.

Це тепло передається до сусідніх шарів і породжує нові реакції синтезу, які тимчасово відновлюють рівновагу зірки. Але в процесі цього зовнішні шари бурхливо розширюються і зірка розбухає, перетворюючись на червоного гіганта.

І якщо початкова маса зірки була більшою за 8 сонячних мас, то вона стає надгігантською або гіпергігантською, як В. Я. Каніс Майоріс.

Гіпергігантські зірки рідкісні у Всесвіті, якщо ми не знаємо про них. Є сині, білі, жовті, червоні … Різниця в кольорі обумовлена ​​температурою, сині - більш гарячі, а червоні - холодніші.

Коли зірки наближаються до кінця своєї еволюції, вони набувають шарувату структуру цибулі, оскільки, як вона спалює важчі елементи, зовнішній шар менш щільного елемента спалюється перед залишками, як видно на малюнку.

Саме тому в VY Canis Majoris були виявлені хімічні сполуки найрізноманітнішого характеру.

Рисунок 5. Шарувата структура зірки «Цибуля» в її кінцевій стадії еволюції. Джерело: Європейська південна обсерваторія.

Становлення та еволюція

Як і всі зірки, VY Canis Majoris, мабуть, утворився завдяки гравітації, дбаючи про ущільнення газу та космічного пилу у величезну хмару.

Як це відбувається, температура зростає до запуску ядерного реактора зірки. Тоді між згаданими вище силами виникає гідростатична рівновага: сила ущільнення і тиск з ядра хоче розширити зірку.

У цей момент і завжди відповідно до своєї маси зірка розташована в основній послідовності. Для В.Я. Каніса Майоріса це мало бути ліворуч від діаграми, в районі синіх гігантських зірок, але як тільки водень вичерпався, він перейшов до еволюційної лінії гіпергігантів.

Такі масивні зірки часто закінчують свої дні вибухом наднової, як ми вже говорили. Але вони також можуть зазнати масових втрат і хоча б ненадовго стати синім гігантом, закінчуючи свої дні нейтронною зіркою або чорною дірою.

Порівняння із Сонцем

На наступному зображенні показано порівняння розмірів В.Я. Каніса Майріса та Сонця. Вони не лише відрізняються між собою розмірами, масою та температурою, але й еволюційні лінії обох сильно відрізняються.

Рисунок 6. Порівняльний розмір між Сонцем, включаючи орбіту Землі (у прямокутнику) та VY Canis Majoris. Джерело: Wikimedia Commons.

Врешті-решт Сонце вирветься з головної послідовності і стане червоним гігантом, поширившись за розмірами поза Землею. Але попереду ще довгий шлях, оскільки Сонце ледь не наполовину живе, як стабільна зірка. Він існує близько 4,603 мільярда років.

У ньому ще стільки, але за своєю масою Сонце закінчить свої дні як білий карлик, тоді як В.Я. Каніс Майоріс може зробити це набагато ефектніше.

Список літератури

1. Американська асоціація змінних зіркових спостерігачів. В.Я. Canis Majoris. Відновлено з: aavso.org.
2. Керролл, Б. Вступ до сучасної астрофізики. 2-й. Видання. Пірсон.
3. Мартинес, Д. Зоряна еволюція. Ваеліада. Відновлено з: Книги Google.
4. Паолантаніо, С. Чудова змінна зірка В.Я. Canis Majoris. Відновлено з: historyadelaastronomia.files.wordpress.com.
5. Rebusco, P. Fusion у Всесвіті: звідки беруться ваші прикраси. Відновлено з: scienceinschool.org.
6. Вікіпедія. Червоний надгігант. Відновлено з: es.wikipedia.org.
7. Вікіпедія. В.Я. Canis Majoris. Відновлено з: en.wikipedia.org.