Mega pianeti dell'universo. La stella più grande della Via Lattea. Giganti tra le stelle

Mia figlia di sei anni è una macchina che fa domande. Un paio di giorni fa stavamo tornando a casa da scuola e lei mi ha chiesto della natura. Una delle sue domande era: " Quale stella è la più grande dell'Universo??" Ho dato una risposta semplice. "L'universo è un posto grande", ho detto, "e non c'è modo di sapere quale stella è la più grande"Ma non è questa la vera risposta.

Raggio e massa del Sole:

Quando si parla di dimensioni delle stelle, è importante guardare prima le nostre per avere un senso di scala. La nostra stella ha un diametro di 1,4 milioni di chilometri. Si tratta di un numero così enorme che è difficile avere un senso di scala. A proposito, il Sole rappresenta il 99,9% di tutta la materia del nostro pianeta. In effetti, nel volume del Sole se ne potrebbero contenere un milione.

Usando questi valori, gli astronomi hanno creato i concetti di "raggio solare" e "massa solare", che usano per confrontare stelle di dimensioni e massa più grandi o più piccole con il nostro Sole. Il raggio solare è 690.000 km e la massa solare è 2 x 10 30 kg. Si tratta di 2 nonilioni di chilogrammi, ovvero 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kg.

Illustrazione di un diagramma spettrale di Morgan-Keenan che mostra le differenze tra le stelle della sequenza principale. Credito: Wikipedia Commons.

Vale anche la pena considerare il fatto che il nostro Sole è piuttosto piccolo, una stella di sequenza principale di classe G (in particolare una stella G2V), comunemente nota come posizionata sul lato più piccolo della tabella delle dimensioni (vedi sopra). Sebbene il Sole sia decisamente più grande delle più comuni stelle di classe M, o nane rosse, è esso stesso un nano (nessun gioco di parole!) rispetto alle giganti blu e ad altre classi spettrali di stelle.

Classificazione:

Le stelle sono raggruppate in base alle loro caratteristiche, come il tipo spettrale (cioè il colore), la temperatura, le dimensioni e la luminosità. Il metodo di classificazione più comune è chiamato sistema Morgan-Keenan (MK), che classifica le stelle in base alla temperatura utilizzando le lettere O, B, A, F, G, K e M, dove O sono le stelle più calde e M quelle più fredde. . Ogni classe di lettere è divisa in sottoclassi numeriche da 0 (la più calda) a 9 (la più fredda). Cioè, le stelle più calde sono O1 e le stelle più fredde sono M9.

Nel sistema Morgan-Keenan, la classe di luminosità viene aggiunta utilizzando numeri romani. Ciò avviene in base all'ampiezza specifica delle linee di assorbimento nello spettro della stella, che variano a seconda della densità dell'atmosfera, che distingue le stelle giganti dalle nane. La luminosità ha le classi 0 e I applicate alle iper e supergiganti; classi II, III e IV applicate rispettivamente a giganti e subgiganti luminose e normali; classe V per le stelle della sequenza principale; e le classi VI e VII si applicano ai subnani e ai nani.

Diagramma di Hertzsprung-Russell che mostra la relazione tra colore, luminosità e temperatura della stella. Credito: astronomy.starrynight.com

Esiste anche un diagramma di Hertzsprung-Russell relativo alla classificazione stellare per magnitudine assoluta (cioè luminosità reale), luminosità e temperatura superficiale. La stessa classificazione viene utilizzata per i tipi spettrali, a partire da blu e bianco da un lato al rosso dall'altro, che poi raggruppa le stelle in base alla magnitudine assoluta, collocandole su un diagramma bidimensionale (vedi sopra).

In media, le stelle di classe O sono più calde di altre classi di stelle, raggiungendo temperature effettive fino a 30.000 Kelvin. Allo stesso tempo, sono più grandi e massicci, raggiungendo dimensioni superiori a 6,5 ​​raggi solari e fino a 16 masse solari. All'estremità inferiore del diagramma, le stelle di classe K e M (nane arancioni e rosse) tendono ad essere più fredde con temperature comprese tra 2400 e 5700 Kelvin, che è compresa tra 0,7 e 0,96 e tra 0,08 e 0,8 della massa solare. .

Basandosi sulla classificazione completa del nostro Sole (G2V), possiamo dire che si tratta di una stella della sequenza principale con una temperatura di circa 5800 Kelvin. Ora diamo un'occhiata a un altro famoso sistema stellare nella nostra galassia: Eta Carinae- un sistema contenente almeno due stelle situato ad una distanza di 7500 anni luce da noi in direzione della costellazione della Carina. Si stima che la stella principale di questo sistema sia 250 volte più grande del Sole, abbia una massa di almeno 120 masse solari ed sia un milione di volte più luminosa del Sole, il che la rende una delle stelle più grandi e luminose mai osservato.

Eta Carinae, una delle stelle più massicce conosciute, si trova nella costellazione della Carina. Credito: NASA

Attualmente si discute sulla dimensione di questa stella. La maggior parte delle stelle emettono un vento stellare (lo stesso del vento), perdendo massa nel tempo. Ma Eta Carina così grande che perde 500 volte più massa ogni anno. Con una tale perdita di massa, è difficile per gli astronomi misurare con precisione dove finisce la stella e inizia il vento stellare. Inoltre, gli scienziati lo credono Eta Carina esploderà in un futuro non troppo lontano e sarà la cosa più spettacolare che la gente abbia mai visto.

In termini di massa pura, il primo posto va a stella R136a1, situato a una distanza di 163.000 anni luce da noi. Si ritiene che questa stella possa contenere 315 masse solari, il che è un mistero per gli astronomi poiché credono che le stelle possano contenere solo un massimo di 150 masse solari. La risposta sta nel fatto che stella R136a1 molto probabilmente si è formato quando diverse stelle massicce si sono fuse insieme. Inutile dire che l'R136a1 potrebbe esplodere come .

In termini di grandi star, un buon (e popolare) esempio è Betelgeuse. Situata nella spalla di Orione, questa famosa supergigante ha un raggio di circa 950-1200 raggi solari, un raggio che inghiottirebbe il Sole nel nostro Sistema Solare. Infatti, ogni volta che vogliamo mettere in prospettiva le dimensioni del nostro Sole, spesso usiamo Betelgeuse per farlo (vedi sotto).

Tuttavia, anche dopo aver utilizzato questa gigantesca gigante rossa per confrontare il Sole con stelle più grandi, rimangono ancora stelle più grandi. Consideriamo stella WOH G64, una supergigante rossa situata nella Grande Nube di Magellano, a circa 168.000 anni luce dalla Terra. Con un diametro di 1540 raggi solari, questa stella è attualmente la più grande stella a noi conosciuta nell'Universo.

Ma c'è anche RW Cefeo, un'ipergigante arancione nella costellazione di Cefeo, situata a 3500 anni luce dalla Terra e che misura 1535 raggi solari di diametro. Stella Westerland 1-26 (Westerlund 1-26) insolitamente grande, è una supergigante (o ipergigante) rossa, situata nel superammasso stellare Westerlund 1 a una distanza di 11.500 anni luce da noi e che misura 1.530 raggi solari di diametro. Nel frattempo, stelle V354 Cephei e VX Sagittarii hanno anche dimensioni enormi di 1520 raggi solari di diametro.

La stella più grande è UY Scuti (UY Scuti)

Il titolo della stella più grande dell'Universo(di cui siamo a conoscenza) si riduce a due contendenti. Per esempio, Scudo UY Attualmente in cima alla lista, situata a 9.500 anni luce di distanza nella costellazione dello Scuto, questa stella variabile supergigante e pulsante di colore rosso brillante ha un raggio medio di 1.708 raggi solari - ovvero 2,4 miliardi di chilometri (15,9 UA), conferendole così un volume di 5 milioni di volumi del Sole.

Tuttavia, questa stima media include un errore di ±192 raggi solari, il che significa che il raggio di questa stella potrebbe essere 1900 o 1516 raggi solari. Il limite inferiore lo pone alla pari V354 Cephei e VX Sagittarii. Nel frattempo, la seconda stella più grande nella lista dei possibili stelle più grandi- Questo NML Cygni (NML Cygni), una stella ipergigante rossa variabile semiregolare situata nella costellazione del Cigno a una distanza di 5300 anni luce dalla Terra.

Un'immagine ingrandita della gigante rossa UY Scuti. Credito: Osservatorio Rutherford/Haktarfone.

A causa della posizione di questa stella nel , è fortemente oscurata dalla polvere. Di conseguenza, secondo gli astronomi, le sue dimensioni possono variare da 1642 a 2775 raggi solari, il che significa che potrebbe diventare la più grande stella conosciuta nell'Universo(con un margine di circa 1000 raggi solari), ovvero il secondo più grande, restando al passo Scudo UY.

Solo pochi anni fa il titolo la star più grande indossava VY Canis Maggiore (VY Canis Majoris), un'ipergigante rossa nella costellazione del Canis Major, situata a 5000 anni luce dalla Terra. Nel 2006, la professoressa Roberta Humphrey dell'Università del Minnesota calcolò che il limite superiore delle sue dimensioni fosse 1540 volte più grande del Sole. La sua massa media, tuttavia, era di 1420 masse solari, il che la colloca all'8° posto dietro V354 Cepheus e VX Sagittarius.

Quanto sopra è stato elencato stelle più grandi, di cui siamo a conoscenza, ma molto probabilmente ci sono dozzine di stelle più grandi nascoste da polvere e gas, quindi non le vediamo. Ma anche se non riusciamo a individuare queste stelle, possiamo fare ipotesi sulla loro probabile dimensione e massa. COSÌ quanto possono essere grandi le stelle?? Ancora una volta la risposta è stata data dalla professoressa Roberta Humphrey del Minnesota.

Confronto delle dimensioni del Sole e di VY Canis Majoris, una stella che un tempo deteneva il titolo la stella più grande conosciuta nell'universo. Credito: Wikipedia Commons/Oona Räisänen.

Come ha spiegato nel suo articolo, stelle più grandi dell'universo- il più freddo. Pertanto, sebbene Eta Carinaè la stella più luminosa che conosciamo, è estremamente calda (25.000 Kelvin) e quindi ha un diametro di soli 250 raggi solari. Le stelle più grandi, al contrario, saranno supergiganti fredde. Come nel caso VY Canis Majoris, che ha una temperatura di 3500 Kelvin, e una stella davvero grande sarà ancora più fredda.

Con una temperatura di 3.000 Kelvin, Humphrey stima che la fredda supergigante sarebbe 2.600 volte più grande del Sole. Questo è al di sotto del limite superiore delle stime per Cigno NML, ma sopra la media delle valutazioni per entrambi Cigno NML, e per Scudo UY. Si tratta quindi del limite superiore della stella (almeno in teoria e sulla base di tutte le informazioni ad oggi in nostro possesso).

Ma mentre continuiamo a scrutare l’Universo con tutti i nostri telescopi e a studiarlo con veicoli spaziali robotici e missioni con equipaggio, troverai sicuramente nuove cose straordinarie che continueranno a stupirci!

E assicurati di dare un'occhiata a questa fantastica animazione qui sotto, che mostra le dimensioni di vari oggetti nello spazio, da piccoli a stella UY Scuti. Godere!

Titolo dell'articolo che hai letto "Quale stella è la più grande dell'Universo?".

La stella - VY Canis Majoris è la più grande di tutte le stelle conosciute nella Via Lattea. Se ne trova menzione nel catalogo stellare pubblicato nel 1801. Lì è elencata come una stella di settima magnitudine.

La stella ipergigante rossa VY Canis Majoris si trova a 4.900 anni luce dalla Terra. È 2100 volte più grande del Sole. In altre parole, se immaginiamo che VY comparisse all'improvviso al posto della nostra stella, allora assorbirebbe tutti i pianeti fino a Saturno. Per poter volare attorno ad una simile “palla” ad una velocità di 900 km/h ci vorranno 1100 anni. Tuttavia, quando ci si sposta alla velocità della luce, ci vorrà molto meno tempo: solo 8 minuti.

Dalla metà del 19° secolo, VY Canis Majoris è noto per avere una tonalità cremisi. Si è ipotizzato che sia un multiplo. Ma in seguito si è scoperto che questa è una stella singola e non ha una compagna. E lo spettro cremisi del bagliore è fornito dalla nebulosa circostante.

3 o più stelle viste ravvicinate sono chiamate stelle multiple. Se infatti sono semplicemente vicine alla linea di vista, allora sono una stella otticamente multipla; se sono unite dalla gravità, sono una stella fisicamente multipla.

Con dimensioni così gigantesche, la massa della stella è solo 40 volte la massa del Sole. La densità dei gas al suo interno è molto bassa: questo spiega le sue dimensioni impressionanti e il peso relativamente basso. La gravità non è in grado di impedire la perdita di carburante stellare. Si ritiene che ormai l'ipergigante abbia già perso più della metà della sua massa originaria.

Già a metà del XIX secolo gli scienziati notarono che la stella gigante stava perdendo la sua luminosità. Tuttavia, questo parametro è ancora molto impressionante: la luminosità di VY è 500 volte maggiore di quella del Sole.

Gli scienziati ritengono che quando il carburante di VY si esaurirà, esploderà come una supernova. L'esplosione distruggerà qualsiasi forma di vita per diversi anni luce intorno. Ma la Terra non soffrirà: la distanza è troppo grande.

E il più piccolo

Nel 2006, è apparso sulla stampa che un gruppo di scienziati canadesi guidati dal dottor Harvey Reicher aveva scoperto la stella più piccola attualmente conosciuta nella nostra galassia. Si trova nell'ammasso stellare NGC 6397, il secondo più lontano dal Sole. La ricerca è stata effettuata utilizzando il telescopio Hubble.

La massa della stella scoperta è vicina al limite inferiore calcolato teoricamente e ammonta all'8,3% della massa del Sole. L'esistenza di oggetti stellari più piccoli è considerata impossibile. Le loro piccole dimensioni semplicemente non consentono l'inizio della reazione di fusione nucleare. La luminosità di tali oggetti è simile al bagliore di una candela accesa sulla Luna.

Sole più della Terra circa 110 volte. È persino più grande del gigante del nostro sistema: Giove. Tuttavia, se lo confrontiamo con le altre stelle dell'Universo, il nostro luminare occuperà un posto nella mangiatoia asilo, ecco quanto è piccolo.

Ora immaginiamo una stella 1500 volte più grande del nostro Sole. Anche se prendiamo l'intero sistema solare, sarà un punto sullo sfondo di questa stella. Questo gigante si chiama VY Canis Major, il cui diametro è di circa 3 miliardi di km. Come e perché questa stella sia stata portata a tali dimensioni, nessuno lo sa.

E un po' di più...

La supergigante VY Canis Majoris si trova a 5000 anni luce di distanza. Nel 2005, il diametro della stella è stato determinato in circa 1800-2100 raggi solari, ovvero tra 2,5 e 2,9 miliardi di chilometri di diametro. Se questa ipergigante della costellazione del Canis Major è posizionata al centro sistema solare, cioè al posto del Sole, la stella occuperà tutto lo spazio fino a Saturno stesso!

Anche se voli alla velocità della luce, puoi volare attorno a una stella in sole 8 ore, e a velocità supersonica, cioè 4500 km/h, ci vorranno 230 anni.

È interessante notare che, con dimensioni così supergiganti, la stella non pesa molto, solo circa 30-40 masse solari. Ciò suggerisce che la densità all'interno della stella è molto bassa. Se calcoli il peso e le dimensioni, la densità risulta essere di circa 0,000005, ovvero un chilometro cubo della stella peserà circa 5-10 tonnellate.

C'è un dibattito infinito sulla stella VY Canis Majoris. Secondo una versione, questa stella è una grande ipergigante rossa, secondo un'altra è una supergigante il cui diametro è 600 volte più grande del Sole e non, come è consuetudine, 2000 volte.

La stella VY Canis Majoris, come hanno dimostrato gli studi, è piuttosto instabile. Gli astronomi hanno studiato la stella utilizzando il telescopio Hubble e hanno previsto che la stella sarebbe esplosa entro i prossimi 100mila anni. L'esplosione produrrà un'esplosione di radiazioni gamma che distruggerà tutta la vita in un raggio di diversi anni luce. Questa radiazione non ci minaccia in alcun modo, perché l’ipergigante è troppo lontana dalla Terra.

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L'immagine mostra uno dei più mappe complete del nostro Universo. Ogni punto su di esso è una galassia separata, enorme quanto la nostra stessa Via Lattea. La zona oscura sull'equatore galattico è un artefatto della nostra stessa posizione: possiamo vedere le galassie nel settore equatoriale del cielo solo in un intervallo ristretto da 120° a 240°, e anche allora - scarsamente, a causa del fatto che la L'equatore galattico è densamente pieno di stelle e gas interstellare della nostra galassia, la Via Lattea, che assorbe la radiazione dalle galassie distanti.

Per questo motivo in direzione del centro della nostra galassia non vediamo nulla, ma nella direzione opposta, che ci è nascosta solo dal braccio sciolto di Perseo, possiamo ancora vedere qualcosa. Ma al nord e al sud galattico abbiamo l’opportunità di osservare l’Universo per milioni e miliardi di anni luce. (

Un'illustrazione della stella R136a1, la stella più massiccia finora conosciuta. Credito: Sephirohq / Wikipedia.

Guarda il cielo notturno: è pieno di stelle. Tuttavia, solo una parte microscopica di essi è visibile ad occhio nudo. In effetti, gli scienziati stimano che ci siano 10.000 miliardi di galassie nell’Universo visibile, ciascuna con più di cento miliardi di stelle. E questo non è inferiore a 10 24 stelle. Queste spettacolari piante termali sono disponibili in una varietà di colori e dimensioni e, al confronto, molte di esse fanno sembrare il nostro Sole minuscolo. Ma quale stella è un vero gigante cosmico? Innanzitutto dobbiamo definire il concetto di stella gigante: dovrebbe avere il raggio maggiore o la massa maggiore?

Oggi la stella con il raggio maggiore è la stella UY Scuti (Scuti), una supergigante rossa variabile nella costellazione dello Scuto. Dista più di 9.500 anni luce da noi ed è costituito principalmente da idrogeno ed elio, oltre a una serie di altri elementi più pesanti. Di Composizione chimica UY Scuti somiglia al nostro Sole, ma ha un raggio 1708 (± 192) volte maggiore di quello della nostra stella. Si tratta di quasi 1.200.000.000 di km, per un totale di oltre 7,5 miliardi di chilometri. Per facilitare la comprensione di tali dimensioni, si può immaginare un aereo che impiegherebbe 950 anni per volare intorno a UY Scuti - e anche se l'aereo potesse muoversi alla velocità della luce, il suo viaggio durerebbe 6 ore e 55 minuti.

Se posizioniamo UY Scutum al posto del nostro Sole, la sua superficie passerà da qualche parte tra le orbite di Giove e Saturno - è ovvio che in questo caso la Terra verrà inghiottita. Considerando le enormi dimensioni e la massa da 20 a 40 masse solari, si può calcolare che la densità dello Scudo UY è di soli 7 × 10 -6 kg/m 3. In altre parole, è più di un miliardo di volte meno denso dell’acqua. Infatti, se potessimo posizionare questa stella in una pozza, in teoria galleggerebbe. Essendo più di un milione di volte meno denso di atmosfera terrestre L'UY Shield, come un pallone, volerebbe in aria.

Ma se questi fatti assurdi non vi hanno sorpreso, allora passiamo alla stella più pesante. La stella pesante R136a1 si trova nella Grande Nube di Magellano, a circa 165.000 anni luce di distanza. Questa stella è solo 35 volte più grande del nostro Sole, ma è 265 volte più pesante: un dato davvero sorprendente considerando il fatto che ha già perso 55 masse solari nei suoi 1,6 milioni di anni di vita.

R136a1 è una stella Wolf-Rayet altamente instabile. Appare come una palla blu con una superficie sfocata che genera costantemente venti stellari estremamente potenti. Questi venti si muovono a velocità fino a 2600 km/s. A causa di questa elevata attività, R136a1 perde 3,21 x 10 18 kg/s della sua massa, ovvero circa una Terra ogni 22 giorni. Questi tipi di stelle brillano intensamente e muoiono rapidamente. L'R136a1 emette nove milioni di volte più energia del nostro Sole. La sua luminosità è 94.000 volte maggiore della luminosità del Sole. In effetti, è la stella più luminosa mai trovata. La temperatura sulla sua superficie è di oltre 53.000 Kelvin, e gli restano solo due milioni di anni di vita, dopodiché esploderà come una supernova.

Naturalmente, rispetto a tali giganti, il nostro Sole sembra un nano, ma col tempo aumenterà anche di dimensioni. Tra circa sette miliardi e mezzo di anni raggiungerà le sue dimensioni maggiori e diventerà una gigante rossa.