Ποια είναι τα μπλε Supergiant Stars;

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι αστέγων που μελετούν οι αστρονόμοι. Μερικοί ζουν μακρυά και ευημερούν ενώ άλλοι γεννιούνται με γρήγορο ρυθμό. Αυτοί ζουν σχετικά μικρές αστρικές ζωές και πεθαίνουν από εκρηκτικούς θανάτους μετά από λίγες μόνο δεκάδες εκατομμύρια χρόνια. Τα μπλε υπερκείμενα είναι μεταξύ αυτής της δεύτερης ομάδας. Είναι διάσπαρτα στον νυχτερινό ουρανό. Για παράδειγμα, το φωτεινό αστέρι Rigel στο Orion είναι ένα και υπάρχουν συλλογές αυτών στις καρδιές των τεράστιων περιοχών που σχηματίζουν αστέρες όπως το σύμπλεγμα R136 στο Μεγάλο Μαγγελάνικο σύννεφο.

Τα μπλε supergiants γεννιούνται μαζικά. Σκεφτείτε τους ως γορίλες των αστεριών των 800 λιβρών. Οι περισσότεροι έχουν τουλάχιστον δέκα φορές τη μάζα του Ήλιου και πολλοί είναι ακόμα πιο μαζικοί μεγαθήρες. Οι πιο μαζικές θα μπορούσαν να κάνουν 100 Ήλιοι (ή περισσότεροι!).

Ένα αστέρι που ογκώδης χρειάζεται πολλά καύσιμα για να παραμείνει φωτεινό. Για όλα τα αστέρια, το πρωτογενές πυρηνικό καύσιμο είναι υδρογόνο. Όταν εξαντληθούν υδρογόνο, αρχίζουν να χρησιμοποιούν ήλιο στους πυρήνες τους, γεγονός που προκαλεί το αστέρι να καίει θερμότερο και φωτεινότερο. Η προκύπτουσα θερμότητα και πίεση στον πυρήνα αναγκάζουν το αστέρι να διογκωθεί. Σε εκείνο το σημείο, το αστέρι πλησιάζει στο τέλος της ζωής του και σύντομα (σε χρονοδιαγράμματα του σύμπαν ούτως ή άλλως) σουπερνόβα Εκδήλωση.

Αυτή είναι η σύνοψη ενός μπλε supergiant. Η ανίχνευση λίγο πιο βαθιά στην επιστήμη τέτοιων αντικειμένων αποκαλύπτει πολύ περισσότερες λεπτομέρειες. Για να τα κατανοήσουμε, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τη φυσική του πώς δουλεύουν τα αστέρια. Αυτή είναι μια επιστήμη που ονομάζεται αστροφυσική. Αυτό αποκαλύπτει ότι τα αστέρια ξοδεύουν τη συντριπτική πλειοψηφία της ζωής τους σε μια περίοδο που ορίστηκε ως "είναι στο κύρια ακολουθία". Σε αυτή τη φάση, τα αστέρια μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο στους πυρήνες τους μέσω της διαδικασίας πυρηνικής σύντηξης που είναι γνωστή ως αλυσίδα πρωτονίων-πρωτονίων. Τα αστέρια υψηλής μάζας μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τον κύκλο άνθρακα-αζώτου-οξυγόνου (CNO) για να βοηθήσουν στην οδήγηση των αντιδράσεων.

Μόλις όμως φύγει το καύσιμο υδρογόνου, ο πυρήνας του αστεριού θα καταρρεύσει γρήγορα και θα θερμανθεί. Αυτό προκαλεί την έκταση των εξωτερικών λωρίδων του αστέρα προς τα έξω λόγω της αυξημένης θερμότητας που παράγεται στον πυρήνα. Για τα αστέρια χαμηλής και μεσαίας μάζας, το βήμα αυτό τους αναγκάζει να εξελιχθούν κόκκινο γίγανταs, ενώ τα αστέρια μεγάλης μάζας γίνονται κόκκινο supergiants.

Στα αστέρια υψηλής μάζας, οι πυρήνες αρχίζουν να συντηρούν το ήλιο σε άνθρακα και οξυγόνο με γρήγορο ρυθμό. Η επιφάνεια του αστέρα είναι κόκκινη, η οποία σύμφωνα με το Νόμος του Βιέν, είναι ένα άμεσο αποτέλεσμα χαμηλής θερμοκρασίας επιφανείας. Ενώ ο πυρήνας του αστέρα είναι πολύ ζεστός, η ενέργεια απλώνεται μέσα από το εσωτερικό του αστεριού καθώς και την απίστευτα μεγάλη επιφάνεια του. Ως αποτέλεσμα, η μέση θερμοκρασία επιφάνειας είναι μόνο 3.500 - 4.500 Kelvin.

Καθώς το αστέρι ασφαλίζει βαρύτερα και βαρύτερα στοιχεία στον πυρήνα του, ο ρυθμός σύντηξης μπορεί να ποικίλει άγρια. Σε αυτό το σημείο, το αστέρι μπορεί να συστέλλεται στον εαυτό του κατά τις περιόδους αργής σύντηξης, και στη συνέχεια να γίνει ένα μπλε supergiant. Δεν είναι ασυνήθιστο τα αστέρια να ταλαντεύονται μεταξύ των κόκκινων και μπλε υπερβολικών σταδίων πριν τελικά φτάσουν στη σουπερνόβα.

Ένα συμβάν τύπου σουπερνόβα μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια της κόκκινης υπερβολικής φάσης της εξέλιξης, αλλά μπορεί να συμβεί και όταν ένα αστέρι εξελίσσεται για να γίνει ένα μπλε υπερκείμενο. Για παράδειγμα, η Supernova 1987a στο Μεγάλο Μαγγελάνικο σύννεφο ήταν ο θάνατος ενός μπλε supergiant.

Ενώ τα κόκκινα supergiants είναι τα μεγαλύτερα αστέρια, καθένα με ακτίνα μεταξύ 200 και 800 φορές την ακτίνα του Ήλιου μας, τα μπλε supergiants είναι σίγουρα μικρότερα. Τα περισσότερα έχουν λιγότερες από 25 ηλιακές ακτίνες. Ωστόσο, έχουν βρεθεί, σε πολλές περιπτώσεις, να είναι μερικές από τις πιο μαζική στο σύμπαν. (Αξίζει να γνωρίζουμε ότι η μαζική δεν είναι πάντα η ίδια με τη μεγάλη. Μερικά από τα πιο μαζικά αντικείμενα στο σύμπαν - μαύρες τρύπες - είναι πολύ, πολύ μικρά.) Τα μπλε supergiants έχουν επίσης πολύ γρήγορους, λεπτούς αστρικούς ανέμους που φυσούν μακριά στο διάστημα.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι supergiants θα πεθάνουν τελικά ως υπερκαινοφανείς. Όταν το κάνουν, το τελικό στάδιο της εξέλιξής τους μπορεί να είναι α αστέρι νετρονίων (pulsar) ή μαύρη τρύπα. Οι εκρήξεις της σουπερνόβα αφήνουν πίσω τους και όμορφα σύννεφα αερίου και σκόνης, που ονομάζονται υπολείμματα σουπερνόβα. Το πιο γνωστό είναι το Νεφέλωμα καβουριού, όπου ένα αστέρι εξερράγη πριν από χιλιάδες χρόνια. Εμφανίστηκε στη Γη το έτος 1054 και μπορεί ακόμα να το δει σήμερα μέσω ενός τηλεσκοπίου. Αν και ο προγόνων αστέρας του καβουριού δεν μπορεί να ήταν ένα μπλε supergiant, αυτό απεικονίζει τη μοίρα που περιμένει τέτοιου είδους αστέρια όπως κοντά στα άκρα της ζωής τους.

Επεξεργάστηκε και ενημερώθηκε από Carolyn Collins Petersen.