היפרג'אנטס: הכוכבים המסיביים ביותר ביקום

היקום מלא בכוכבים מכל הגדלים והסוגים. הגדולות שבחוץ נקראות "ענקיות ענק", והן מגמדות את השמש הקטנטנה שלנו. לא רק זה, אלא שחלקם יכולים להיות מוזרים באמת.

היפרג'אנטים בהירים להפליא ועמוסים מספיק חומר בכדי ליצור מיליון כוכבים כמו שלנו. כאשר הם נולדים הם תופסים את כל החומר "לידת הכוכבים" הקיים באזור וחיים את חייהם במהירות ובחמה. היפר-ענקים נולדים בתהליך זהה לכוכבים אחרים ומבהיקים באותה צורה, אך מעבר לכך, הם שונים מאוד מאד מאחיהם הדקיקים.

הכוכבים ההיפרגיינטיים זוהו לראשונה בנפרד מענקיות-על אחרות מכיוון שהם בהירים יותר באופן משמעותי; כלומר, יש להם גדול יותר זוהר מאחרים. מחקרים על תפוקת האור שלהם מראים גם שכוכבים אלה מאבדים מסת במהירות רבה. "אובדן המוני" זה מאפיין מכונן של היפרגינט. האחרים כוללים את הטמפרטורות שלהם (גבוהות מאוד) והמיסות שלהם (עד פי כמה ממסת השמש).

כל הכוכבים נוצרים בענני גז ואבק, לא משנה באיזה גודל הם בסופו של דבר. זה תהליך שלוקח מיליוני שנים, ובסופו של דבר הכוכב "נדלק" כשהוא מתחיל למזג מימן בליבה. זה הרגע שהוא עובר לפרק זמן בהתפתחות שלו שנקרא

כל הכוכבים מבלים את מרבית חייהם ברצף הראשי, וממיסמים בהתמדה מימן. ככל שכוכב גדול ומסיבי יותר, כך הוא משתמש במהירות רבה יותר בדלק שלו. ברגע שדלק המימן בליבתו של כוכב כלשהו נעלם, הכוכב עוזב בעצם את הרצף הראשי ומתפתח ל"סוג "אחר. זה קורה עם כל הכוכבים. ההבדל הגדול מגיע בסוף חייו של כוכב. וזה תלוי במסה שלו. כוכבים כמו השמש מסיימים את חייהם כמו ערפיליות פלנטריות, ומפוצצים את המוניהם לחלל בפגזי גז ואבק.

כשאנחנו מגיעים להענקיות וחיים שלהם, הדברים נהיים מעניינים ממש. מותם יכול להיות אסון די מדהים. ברגע שכוכבים בעלי המונים הגבוהים מיצו את המימן שלהם, הם מתרחבים להפוך לכוכבי-על ענקיים גדולים בהרבה. השמש אכן תעשה את אותו הדבר בעתיד, אך בהיקף קטן בהרבה.

גם דברים משתנים בתוך הכוכבים האלה. ההתרחבות נגרמת כאשר הכוכב מתחיל למזג הליום לפחמן ולחמצן. זה מחמם את פנים הכוכב, מה שגורם בסופו של דבר לחיצוניותו של החיצוני. תהליך זה עוזר להם להימנע מהתמוטטות על עצמם, אפילו כשהם מתחממים.

בשלב הענק, כוכב מתנדנד בין כמה מצבים. זה יהיה א אדום אדום במשך זמן מה, ואז כשהוא מתחיל למזג אלמנטים אחרים בליבתו, הוא יכול להפוך ל סופרגינט כחול. בין כוכב כזה יכול להופיע גם כסופר צהוב כשמעבר. הצבעים השונים נובעים מהעובדה שהכוכב מתנפח בגודלו מאות פעמים מהרדיוס של השמש שלנו בשלב הסופר אדום, לפחות מ 25 רדידי שמש בשלב העל הכחול.

בשלבים סופרגנטיים אלה, כוכבים כאלה מאבדים מסה די מהר ולכן הם בהירים למדי. כמה ענקי-על הם בהירים מהצפוי, ואסטרונומים חקרו אותם לעומק יותר. מסתבר שהיפר-ענקים הם חלק מאלה הכוכבים המסיביים ביותר נמדדו אי פעם ותהליך ההזדקנות שלהם מוגזם הרבה יותר.

זה הרעיון הבסיסי שמאחורי הישן הזקן מתיישן. התהליך האינטנסיבי ביותר סובל מכוכבים שהם פי מאה ממסת השמש שלנו. הגדול ביותר הוא פי 265 מהמסה שלו, והוא בהיר להפליא. הבהירות שלהם ומאפיינים אחרים הובילו את האסטרונומים לתת לכוכבים הנפוחים האלה סיווג חדש: היפרג'נט. הם למעשה ענקי-על (אדומים, צהובים או כחולים) בעלי מסה גבוהה מאוד, וגם שיעורי אובדן המונים גבוהים.

בגלל המסה הגבוהה והזוהרות שלהם, ענקי היפר-חיים חיים רק כמה מיליוני שנים. זה אורך חיים די קצר של כוכב. לשם השוואה, השמש תחיה כעשרה מיליארד שנים. תוחלת החיים הקצרה שלהם אומרת שהם עוברים מכוכבי תינוקות למיזוג מימן מהר מאוד, הם ממצים את המימן שלהם די מהר, ו עוברים לשלב הסופרטיבי הרבה לפני אחיהם הכוכבים הקטנים, פחות מסיביים, ולמרבה האירוניה (עם השמש).

בסופו של דבר, ליבת ההיפרגיינט יתמזג יסודות כבדים וכבדים יותר עד שהליבה ברובה ברזל. בנקודה זו דרוש יותר אנרגיה כדי למזג ברזל ליסוד כבד יותר ממה שהליבה זמינה. האיחוי נפסק. הטמפרטורות והלחצים בליבה שהחזיקו את שאר הכוכב במה שמכונה "שיווי משקל הידרוסטטי" (במילים אחרות, כלפי חוץ לחץ הגרעין שנדחף כנגד כוח הכובד של השכבות שמעליו) כבר לא מספיקים כדי למנוע משאר הכוכבים להתמוטט הלאה עצמה. האיזון הזה נעלם, וזה אומר שזמן הקטסטרופה בכוכב.

מה קורה? זה קורס, קטסטרופלי. השכבות העליונות המתמוטטות מתנגשות בליבה שמתרחבת. הכל אז חוזר שוב. זה מה שאנחנו רואים כאשר א סופרנובה מתפוצץ. במקרה של היפרגינט, המוות הקטסטרופלי אינו רק סופרנובה. זה הולך להיות היפרנובה. למעשה, יש תיאורטיים שבמקום סופרנובה טיפוסית מסוג II, משהו שנקרא א קרני גאמה (GRB) היה קורה. זו התפרצות חזקה להפליא, הפוצצת את המרחב סביב עם כמויות מדהימות של פסולת כוכבים וקרינה חזקה.

מה נשאר מאחור? התוצאה הסבירה ביותר של פיצוץ קטסטרופלי כזה תהיה אחת חור שחור, או אולי א כוכב ניטרונים או מגנטרשכולן מוקפות מעטפת של פסולת מתרחבת שנות אור רבות רבות. זה הסוף האולטימטיבי והמוזר של כוכב שחי מהר, מת צעיר: הוא משאיר אחריו סצנת הרס מדהימה.

נערך על ידי קרולין קולינס פיטרסן.