Blue Supergiant Stars: Behemoths of the Galaxies

Den svært massive stjernen R136a1 ligger i dette stjernedannende området i den store magellanske skyen (en nabogalakse til Melkeveien). Det er en av mange blå superkjemper i denne delen av himmelen. NASA/ESA/STScI

Det er mange forskjellige typer stjerner som astronomer studerer. Noen lever lenge og trives, mens andre er født på hurtigveien. De lever relativt korte stjerneliv og dør eksplosive dødsfall etter bare noen få titalls millioner år. Blå superkjemper er blant den andre gruppen. De er spredt over nattehimmelen. For eksempel er den lyssterke stjernen Rigel i Orion en, og det er samlinger av dem i hjertet av massive stjernedannende områder som klyngen R136 i Stor Magellansk sky .

Rigel, sett nederst til høyre, i stjernebildet Orion er Jegeren en blå superkjempestjerne. Luke Dodd/Science Photo Library/Getty Images

Hva gjør en blå superkjempestjerne til hva den er?

Blå superkjemper er født massive. Tenk på dem som stjernenes gorillaer på 800 pund. De fleste har minst ti ganger massen av solen, og mange er enda mer massive giganter. De mest massive kan lage 100 soler (eller mer!).

En så massiv stjerne trenger mye drivstoff for å holde seg lyssterk. For alle stjerner er det primære kjernebrenselet hydrogen. Når de går tom for hydrogen, begynner de å bruke helium i kjernene, noe som får stjernen til å brenne varmere og lysere. Den resulterende varmen og trykket i kjernen får stjernen til å hovne opp. På det tidspunktet nærmer stjernen slutten av sitt liv og vil snart (på tidsskalaer av univers uansett) oppleve en supernova begivenhet.

En dypere titt på astrofysikken til en blå superkjempe

Det er sammendraget til en blå superkjempe. Å grave litt dypere inn i vitenskapen om slike objekter avslører mye mer detaljer. For å forstå dem er det viktig å kjenne til fysikken i hvordan stjerner fungerer. Det er en vitenskap som heter astrofysikk . Den avslører at stjerner tilbringer det store flertallet av livet i en periode definert som å være på hovedsekvens '. I denne fasen omdanner stjerner hydrogen til helium i kjernene sine gjennom kjernefusjonsprosessen kjent som proton-protonkjeden. Stjerner med høy masse kan også bruke syklusen karbon-nitrogen-oksygen (CNO) for å hjelpe til med å drive reaksjonene.

Når hydrogendrivstoffet er borte, vil imidlertid kjernen til stjernen raskt kollapse og varmes opp. Dette fører til at de ytre lag av stjernen utvider seg utover på grunn av den økte varmen som genereres i kjernen. For stjerner med lav og middels masse får det trinnet dem til å utvikle seg til rød kjempe s, mens høymassestjerner blir røde superkjemper .

Stjernebildet Orion inneholder den røde superkjempestjernen Betelgeuse (den røde stjernen i øvre venstre del av stjernebildet. Den kommer til å eksplodere som en supernova -- endepunktet til massive stjerner. Rogelio Bernal Andreo, CC By-SA

I stjerner med høy masse begynner kjernene å smelte sammen helium til karbon og oksygen i rask hastighet. Stjernens overflate er rød, som iht Wiens lov , er et direkte resultat av lav overflatetemperatur. Mens kjernen til stjernen er veldig varm, spres energien ut gjennom stjernens indre så vel som dens utrolig store overflate. Som et resultat er den gjennomsnittlige overflatetemperaturen bare 3500 - 4500 Kelvin.

Ettersom stjernen smelter sammen tyngre og tyngre elementer i kjernen, kan fusjonshastigheten variere voldsomt. På dette tidspunktet kan stjernen trekke seg sammen i perioder med langsom fusjon, og deretter bli en blå superkjempe. Det er ikke uvanlig at slike stjerner svinger mellom de røde og blå supergigantene før de til slutt blir supernova.

En type II supernova-hendelse kan oppstå under den røde superkjempefasen av evolusjonen, men det kan også skje når en stjerne utvikler seg til å bli en blå supergigant. For eksempel, Supernova 1987a i Stor Magellansk sky var døden til en blå superkjempe.

Egenskaper til Blue Supergiants

Mens røde superkjemper er største stjerner , hver med en radius mellom 200 og 800 ganger radiusen til solen vår, er blå superkjemper desidert mindre. De fleste er mindre enn 25 solradier. Imidlertid har de i mange tilfeller blitt funnet å være noen av de mest massive i universet. (Det er verdt å vite at det å være massiv ikke alltid er det samme som å være stor. Noen av de mest massive objektene i universet – sorte hull – er veldig, veldig små.) Blå superkjemper har også veldig raske, tynne stjernevinder som blåser bort inn i rom.

The Death of Blue Supergiants

Som vi nevnte ovenfor, vil superkjemper til slutt dø som supernovaer. Når de gjør det, kan den siste fasen av deres utvikling være som en nøytronstjerne (pulsar) eller svart hull . Supernovaeksplosjoner etterlater også vakre skyer av gass og støv, kalt supernovarester. Den mest kjente er Krabbetåken , der en stjerne eksploderte for tusenvis av år siden. Den ble synlig på jorden i år 1054 og kan fortsatt sees i dag gjennom et teleskop. Selv om forfedrestjernen til Krabben kanskje ikke var en blå superkjempe, illustrerer den skjebnen som venter på slike stjerner når de nærmer seg slutten av livet.

Hubble Space Telescope-bilde av krabbetåken. NASA

Redigert og oppdatert avCarolyn Collins Petersen.