Топ 10 | Самые массивные звезды во Вселенной
10 WR 42e
WR 42e — звезда Вольфа — Райе в области звездообразования NGC 3603 в созвездии Киля. Находится на расстоянии около 25 000 световых лет от Солнца. WR 42e является одной из самых массивных и самых мощных известных звёзд.
WR 42e располагается в 2,7 угловых минут от массивного рассеянного скопления HD 97950 в центре NGC 3603, что соответствует линейному расстоянию в 6 пк и помещает звезду вне компактного ядра скопления, в котором также были обнаружены массивные звёзды высокой светимости. Существует мнение о том, что WR 42e была выброшена из скопления при взаимодействии трёх звёзд, в результате которого две звезды слились в одну и оба получившихся объекта были выброшены из скопления.
9 NGC 3603-B
NGC 3603-B — звезда Вольфа — Райе в центре скопления HD 97950 в области звездообразования NGC 3603, находящейся на расстоянии около 20 тыс. световых лет от Солнца. Звезда имеет спектральный класс.
HD 97950 является плотным скоплением или тесной кратной звездой. В 1926 году шести наиболее ярким объектам были приписаны обозначения от A до F, хотя затем некоторые из этих объектов оказались состоящими из нескольких звёзд. Звезда B, вероятно, является наиболее яркой отдельной звездой.
8 HD 269810
HD 269810 — звезда, которая находится в галактике Большое Магелланово Облако на расстоянии около 170 тысяч световых лет от нас. Это одна из самых массивных звёзд, известных науке.
HD 269810 представляет собой массивную звезду, голубой гипергигант спектрального класса O2 III. Температура поверхности звезды составляет около 52 500 К.
7 VFTS 682
VFTS 682 — звезда класса Вольфа-Райе в созвездии Золотой Рыбы, одна из самых массивных и самых мощных по светимости известных звёзд. Расположена в соседней с Млечным Путём галактике Большое Магелланово Облако. Расстояние до Солнечной системы составляет примерно 164 000 световых лет.
Масса VFTS 682 оценивается примерно в 150 масс Солнца, светимость — 3,2 миллиона светимостей Солнца. Радиус звезды — 22 радиуса Солнца. Температура поверхности — 52 200 ± 2 500 K.
6 BAT99-116
BAT99-116 — массивная яркая звезда Вольфа — Райе вблизи скопления R136 в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке.
В ядре звезды происходит горение водорода, хотя в спектре звезды наблюдаются сильные эмиссионные линии гелия и азота вследствие конвекционного переноса продуктов синтеза из ядра к поверхности. Ожидается, что в скором времени звезда превратится в не содержащую водорода звезду Вольфа-Райе, в течение некоторого времени являясь голубым гипергигантом и яркой голубой переменной. Постепенно звезда потеряет всё больше внешних слоёв, став WO-звездой с температурой около 200 000 K перед коллапсом, вспышкой сверхновой типа Ic, оставляющей после вспышки чёрную дыру.
5 R136a3
R136a3 — звезда Вольфа — Райе в скоплении R136, массивном звёздном скоплении в созвездии Золотой Рыбы. Находится рядом со звездой R136a1, одной из наиболее мощных известных звёзд. Звезда R136a3 превосходит Солнце по массе в 180 раз и по светимости в 3,8 млн раз.
R136a3 является очень молодой звездой. В спектре также наблюдаются линии водорода; анализ показал, что на поверхности звезды еще содержится около 40% водорода. Гелий и азот в атмосфере подобной молодой звезды появляется вследствие сильной конвекции благодаря наличию массивного ядра и интенсивных термоядерных реакций CNO-цикла, усиленной вращательным перемешиванием. Эмиссионные линии в спектре свидетельствуют о интенсивной потере массы.
4 Мельник 42
Мельник 42 — массивный голубой сверхгигант в туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке в созвездии Золотой Рыбы. Несмотря на то, что звезда превосходит Солнце по радиусу только в 21 раз, но вследствие высокой температуры (43 700 K) звезда является одной из наиболее мощных известных звёзд: светимость составляет 3 600 000 светимостей Солнца.
Несмотря на то, что звезда относится к классу светимости сверхгигантов, она находится на стадии главной последовательности, в её ядре происходит термоядерное горение водорода. Считается, что возраст звезды составляет менее миллиона лет.
3 R136a2
R136a2 — звезда Вольфа — Райе вблизи центра R136, центральной концентрации звёзд крупного рассеянного скопления NGC 2070 в туманности Тарантул, массивной области H II в Большом Магеллановом Облаке. Светимость R136a2 в 4,3 млн раз превышает светимость Солнца.
Считается, что звёзды настолько большой массы не могут потерять достаточное количество массы в ходя эволюции, чтобы избежать коллапса железного ядра. В результате коллапса произойдет вспышка сверхновой или гиперновой, Гамма-всплеск или же вспышка будет почти незаметной, после чего останется чёрная дыра или нейтронная звезда. Сценарий завершения эволюции сильно зависит от темпа и количества потерянной массы.
2 R136c
Впервые R136c была зарегистрирована как отдельный объект в 1980 г. R136c является звездой Вольфа-Райе спектрального класса WN5h, температура достигает 51 000 K. Масса звезды оценивается в 230 масс Солнца, светимость превышает солнечную в 5 млн раз.
R136c создает настолько большое количество энергии, что должна была утратить значительную долю начальной массы, несмотря на малый возраст в несколько миллионов лет. Дальнейшая судьба звезды зависит от количества массы, которую звезда утратит до коллапса ядра, но, вероятно, произойдёт вспышка сверхновой. Некоторые сверхновые могут создать гамма-всплеск, результатом эволюции останется чёрная дыра.
1 R136a1
R136a1 — самая массивная звезда во Вселенной на данном этапе развития. Расположена в Большом Магеллановом Облаке. Относится к голубым гипергигантам. Невооружённым глазом ввиду расстояния 165 000 световых лет звезда не видна, но скопление может быть найдено в хороший любительский телескоп в южном полушарии или вблизи экватора. Также звезда является и одной из самых ярких, испуская света до 10 млн раз больше, чем Солнце.
До сих пор остаётся неясным вопрос происхождения подобных сверхмассивных звёзд: образовались ли они с такой массой изначально, либо они образовались из нескольких меньших звёзд.
>> Видео
Источник
Обнаружена уникальная нейтронная звезда
Нынешний год богат на открытия необычных космических объектов. Так, недавно мы писали о том, что астрономы обнаружили планету, которая не должна существовать. Теперь же, с помощью радиотелескопа Green Bank Telescope, ученые нашли самую массивную нейтронную звезду за всю историю наблюдений. Нейтронные звезды довольно странные — они практически полностью состоят из нейтронов и обладают невероятной плотностью. Масса обнаруженной звезды, которой дали не самое красивое название J0740+6620 в целых 2,17 раз превосходит массу Солнца, а ее диаметр равняется 30 километрам. Исследование будет опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Считается, что нейтронные звезды коллапсируют в черные дыры
Что такое нейтронные звезды?
Согласитесь, Вселенная — странная штука. В ней есть галактические нити, сверхскопления галактик, темная материя, пузыри Ферми, черные дыры, нейтронные звезды… список можно продолжать долго. И если о космической паутине мы рассказывали вам совсем недавно, то сегодня предлагаем обратить внимание на нейтронные звезды.
Начнем с того, что более плотными объектами во Вселенной кроме нейтронных звезд являются только черные дыры. Исследователи справедливо считают, что изучение нейтронных звезд способно приблизить их к пониманию экстремальной физики Вселенной — в конце-концов именно эти звезды коллапсируют в космических монстров. По сути нейтронная звезда — это массивное атомное ядро, которое обладает весьма странными свойствами. Так, J0740+6620 является самой плотной и самой странной нейтронной звездой за всю историю наблюдений.
Нейтронные звезды — одни из самых загадочных объектов во Вселенной
Поскольку звезды, как и мы с вами, стареют и умирают, их конечное состояние зависит от массы. Чтобы понять, как нейтронные звезды образуются из умирающих звезд, сперва нужно понять, как образуются белые карлики. Дело в том, что 97% звезд во Вселенной — это белые карлики. Они состоят из электронно-ядерной плазмы и лишены источников термоядерной энергии. При этом, они являются следующим самым плотным видом звезд после нейтронных из-за своего рода “встроенного” космического знака остановки. Проще говоря, белые карлики настолько плотные, что атомные связи их материала разорваны. Это превращает их в плазму атомных ядер и электронов. При этом, обрести большую плотность чем у белых карликов довольно сложно — электроны не хотят находиться в одном и том же состоянии друг с другом и будут сопротивляться сжатию до определенной точки, где это может произойти. Физики называют это вырождением электронов.
Обсудить удивительные открытия астрономов можно с участниками нашего Telegram-чата.
Звезды, чья масса не превышает 10 солнечных масс, имеют тенденцию становиться белыми карликами. Предел массы белых карликов составляет около 1,44 солнечных масс. А вот более плотная звезда массой от 10 до 29 солнечных масс может стать нейтронной звездой. Дело в том, что в этот момент плотность звезды настолько велика, что преодолевает вырождение электронов: электроны по-прежнему не хотят занимать одно и то же состояние, поэтому вынуждены объединяться с протонами, в результате чего образуются нейтроны и испускаются нейтрино. Таким образом, нейтронные звезды почти полностью состоят из нейтронов и удерживаются благодаря их вырождению, которое схоже с вырождением электронов у белых карликов.
Схематическое изображение пульсара J074+6620. Сфера в середине представляет нейтронную звезду, кривые показывают линии магнитного поля, а выступающие конусы — зоны излучения.
При этом, соавтор исследования Скотт Рэнсом отмечает, что у нейтронных звезд существует переломный момент, когда их внутренняя плотность становится настолько экстремальной, что сила тяжести подавляет способность нейтронов противостоять дальнейшему коллапсу. Таким образом, если бы масса J074+6620 была больше, то звезда просто коллапсировала бы в черную дыру. Каждая «самая массивная» нейтронная звезда, которую обнаруживают ученые, постепенно приближает специалистов к определению того самого переломного момента, который удерживает нейтронную звезду от коллапса.
Хотите быть в курсе последних научных открытий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram.
Как астрономы ищут нейтронные звезды?
В Млечном Пути насчитывается не менее 100 миллионов нейтронных звезд, однако большинство из них — древние, холодные звезды, поэтому их очень трудно обнаружить. К счастью, J0740+6620 — это пульсар. Напомним, что пульсарами называют тип быстро вращающейся нейтронной звезды, которая излучает радиоволны и другое электромагнитное излучение. Когда пульсар вращается, эти лучи «пульсируют» с завидной регулярностью, что несколько напоминает ход часов. Большинство нейтронных звезд трудно идентифицировать, но когда радиоволны пульсара проникают через Землю, их становится намного легче обнаружить и изучить.
Столкновение двух нейтронных звезд
Пульсар J0740+6620 обитает в бинарной системе по соседству с белым карликом. Когда белый карлик проходил перед пучком радиоволн нейтронной звезды, астрономы на нашей планете смогли обнаружить небольшую задержку в поступающих радиоволнах. Это произошло потому, что гравитация белого карлика искривляла пространство вокруг него, заставляя проходящие радиоволны перемещаться на одно касание дальше, чем обычно. Измерив это, астрономы смогли рассчитать массу белого карлика. А зная массу одного объекта в бинарной системе, можно легко рассчитать массу другого. Таким образом, исследователи обнаружили, что J0740+6620 является самой массивной нейтронной звездой на сегодняшний день.
Авторы исследования надеются, что их работа поможет ученым в таких областях науки как физика высоких энергий, релятивистская астрофизика и др. А все потому, что помимо свойств нейтронных звезд, перечисленных в статье, при слиянии этих объектов образуются самые тяжелые элементы во Вселенной.
Источник
Определена самая тяжелая нейтронная звезда
Объект J0740+6620, который вращается вокруг белого карлика, оказался самой массивной нейтронной звездой – он в 2,17 раза тяжелее Солнца. К такому выводу пришли астрономы, работу которых опубликовал научный журнал Nature Astronomy. Это значение превышает предельную массу, при достижении которого нейтронная звезда должна превратиться в черную дыру.
Диаметр нейтронной звезды J0740+6620 – около 30 километров, однако ее масса – 4,32 * 10 30 кг, она более чем вдвое тяжелее Солнца и более чем в 722 тысячи раз тяжелее Земли. Этот объект вращается вокруг белого карлика – звезды, у которой нет источников термодяреной энергии и которая светится только благодаря своей тепловой энергии. Свет от этой двойной системы идет до Земли около 4600 световых лет, то есть до нее 43,52 * 10 15 км.
Вычислить массу J0740+6620 астрономы смогли благодаря так называемой задержке Шапиро. Этот эффект заключается в том, что свет, проходя вблизи массивного объекта, немного замедляется. При этом чем массивнее объект, тем задержка больше. Проанализировав данные американского радиотелескопа Грин-Бэнк, международная группа астрономов по величине задержки Шапиро смогла вычислить сперва массу белого карлика, а затем и массу его спутницы — J0740+6620.
Результат удивил ученых. Дело было вовсе не в том, что это оказалась самая массивная нейтронная звезда из известных науке – предыдущая была тяжелее Солнца всего в 2,01 раза. В 2018 году с помощью наблюдений за гравитационными волнами – колебаниями пространства-времени, которые появляются от очень массивных объектов — немецкие астрономы вычислили теоретический предел массы для нейтронных звезд – 2,16 солнечных масс. Если масса такого объекта выше, то он должен становиться черной дырой. Однако в случае с J0740+6620 этого не произошло.
Авторы работы пока не могут этого объяснить. Вместе с тем они надеются, что раз эта нейтронная звезда не превратилась в черную дыру, значит, возможен и другой сценарий, согласно которому две сливающиеся нейтронные звезды станут не черной дырой, а стабильной нейтронной звездой. Ранее астрономы считали, что это невозможно.
Нейтронные звезды образуются после вспышки сверхновой, это одни из самых плотных объектов во Вселенной. Они состоят из очень тонкой твердой оболочки из атомных ядер и нейтронов и нейтронной сердцевины. Как правило, радиус подобных объектов составляет от 10 до 20 км, а масса колеблется от 1,3 до 1,5 масс Солнца.
Источник