Gruselige blaue Riesen können die Geheimnisse der Sternentwicklung enthüllen

Übersetzung eines Artikels von Paul Sutter, veröffentlicht auf Universe Today



Stellen Sie sich einen Stern vor, der millionenfach heller als die Sonne ist und alle paar Jahrzehnte einen starken Blitz abgibt, dessen Helligkeit mit einer Supernova-Explosion vergleichbar ist. Und trotz der Ungeheuerlichkeit solcher Explosionen zerstören sie unseren unruhigen Stern nicht. Der Stern lebt weiterhin sein eigenes Leben, seine Oberfläche schlägt in heftigen Krämpfen, deren Quelle die inneren Schichten sind. Bald wird eine gewaltige Explosion das Leiden des Sterns beenden, aber bis dahin wird sie für weitere tausend Jahre eine solche Existenz ertragen müssen.

Wir sprechen von seltenen hellblauen variablen Sternen, die Hinweise auf das Verständnis des Zusammenhangs zwischen dem Leben von Sternen und ihrem Tod enthalten können.

Blaue Periode

Hellblaue variable (LBV) Sterne sind unglaublich seltene Objekte. Im Moment wissen Astronomen über die Existenz von nur etwa 20 (dies ist nicht genau) solchen Objekten Bescheid, und es wird angenommen, dass es in unserer Galaxie maximal mehrere hundert geben kann. Aufgrund der Tatsache, dass sie so selten sind, verstehen wir sie nicht gut. Aufgrund der Tatsache, dass wir sie nicht gut verstehen, ist es schwierig, sie zu beschreiben.


Der Homunculus-Nebel bildete sich nach der grandiosen Explosion des LBV Eta Carinae. Jon Morse (Universität von Colorado) & NASA Hubble Space Telescope

Folgendes wissen wir:

• Das sind große Sterne. Sehr groß. Der kleinste von ihnen kann in der Masse mit zehn unserer Sonnen verglichen werden, der größte mit Hunderten. Aber selbst die kleinsten von ihnen in ihrer Jugend waren viel, viel größer und nahmen nach einer Reihe monströser Explosionen, die ihre eigene Atmosphäre in den Weltraum bliesen, auf die Größe ab, die wir jetzt sehen.
• Das sind helle Sterne. Ihre Leuchtkraft übersteigt die Sonneneinstrahlung um das 250.000-fache und kann Werte erreichen, die die Leuchtkraft der Sonne um das 3-Millionen-fache überschreiten. Ihre Oberflächentemperatur sollte also zwischen 10.000 K und 25.000 K liegen, was um ein Vielfaches heißer als die Sonne ist.
• Die Seltenheit solcher Sterne ist wahrscheinlich auf ihre Zerbrechlichkeit zurückzuführen. Viele der massereichsten gewöhnlichen Sterne und möglicherweise * alle * großen Sterne durchlaufen die LBV-Phase. Es ist am Ende ihres Lebens, kurz bevor sie sich in eine Supernova verwandeln, dass sie in weniger als hunderttausend Jahren die LBV-Phase durchlaufen. Dies ist eine so kurze Zeit, dass in einer mittleren Galaxie nur mehrere hundert solcher Objekte gleichzeitig existieren können.
• Sie sind spontan, gewalttätig und instabil. Einer der ersten entdeckten LBV-Sterne, Eta Carinae, war das zweithellste Objekt am Himmel ... für nur drei Tage im März 1843. Sie ist mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar.

Und hier ist, was wir nicht über sie wissen:

Alles andere.

Wärmen Sie sich vor dem Finale auf

Das wahrscheinlich wichtigste Geheimnis der LBV-Sterne liegt in ihrer teuflischen Instabilität. Was genau verursacht seltene, aber fantastische Skalenblitze? Obwohl es schwierig ist, diese Frage sofort zu beantworten (man muss denken, weil diese Sterne unglaublich komplexe physikalische Systeme sind), glauben Wissenschaftler , dass die Lösung in der komplexen Beziehung zwischen der äußeren und der inneren Schicht solcher Sterne liegt.

LBV-Sterne leiden unter der schwersten Form des Reizdarmsyndroms, die man sich vorstellen kann. Ihre Eingeweide werden ständig durch kolossale Konvektionsströme erzeugt, die heiße Materie vom Kern zur Oberfläche transportieren und abkühlen - von der Oberfläche zum Kern. Dies ist ein ganz normaler Vorgang für gewöhnliche Sterne, aber hier brechen die LBV-Sterne einfach die Stangen - Konvektionsströme drücken Klumpen der äußeren Schichten viel höher und weiter als gewöhnlich aktiv heraus.

Nachdem sich die äußeren Schichten aufgrund der Konvektion vom Körper eines heißen Sterns etwas getrennt haben, können sie sich endlich etwas abkühlen. Dies erhöht ihre Dichte, was wiederum das von unten kommende Sternenlicht blockiert. Die Strahlung drückt (wie ein Sonnensegel, nur um ein Vielfaches ernster) diese kondensierte äußere Schicht, trennt sie vollständig vom Stern und begleitet all dies mit einem starken Lichtblitz und der Emission von Materie.

Es gibt noch viel zu klären und eine wichtige Frage zu beantworten: Das LBV-Stadium massereicher Sterne, begleitet von heftigen Anfällen, ist kein Vorbote eines noch verrückteren Stadiums der Sternentwicklung, das als Wolf-Rayet-Phase bekannt ist, oder unmittelbar nach dem LBV Supernova auftritt?

Verwandte der Riesen

Wenn wir mehrere hunderttausend Jahre Zeit hätten, um das Leben und den Tod solcher Sterne zu beobachten, könnte diese Frage leicht beantwortet werden. Wir haben jedoch keine solche Zeit, daher wird es schwierig sein, eine Antwort zu finden.

Einer der Schlüssel zum Hinweis liegt in der Verwandtschaft zwischen den Riesensternen. Wenn der Lebensverlauf der massereichsten Sterne im Universum so aussieht - „Riese / hellblaue Variable / Wolfsstrahl / Breit“ und jede der Stufen relativ flüchtig ist, müssen wir alle diese Stufen in unserer Sternumgebung beobachten. Große Sterne werden zusammen geboren, werden zusammen alt und sterben zusammen.

Aber wenn die LBV-Stars selbst als separater Weg zur letzten „Babah“ gehen, sollten sie sich von ihren Verwandten unterscheiden - Wolf-Rayet-Stars. Im übertragenen Sinne werden sie sich in einem separaten Pflegeheim auf der anderen Seite der Stadt niederlassen.

Der beste Ort, um nach solchen familiären Bindungen zu suchen, ist die Große Magellansche Wolke, da sie ein relativ isoliertes Objekt am Nachthimmel ist.

Studien zur Massivität von LBV-Sternen wurden in den letzten Jahren mit unterschiedlichem Erfolg durchgeführt, während Wissenschaftler versuchen, eine einheitliche Definition der Konzepte "Massivität" und "LBV" zu finden.

Eine kürzlich zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommene Studie verdeutlicht die „Standard“ -Beschreibung (in solchen Fällen so weit wie möglich): Dies ist eine der vielen monströsen Phasen im Leben massereicher Sterne, bevor sie sterben. Das heißt, wenn wir verstehen, wie die LBV-Sterne angeordnet sind, werden wir herausfinden, wie Riesensterne sterben.