VY CANIS MAJORIS: FELFEDEZÉS, JELLEMZŐK, SZERKEZET, KIALAKULÁS ÉS EVOLÚCIÓ - ARTE - 2025

A VY Canis Majoris egy csillag a Canis Majoris vagy Can Mayor csillagképben, ahol Sirius is található. A VY Canis Majoris körülbelül 4900 fényévnyire van a Földtől, távcsövekkel és távcsövekkel látható, megkülönböztető vörös színű.

A VY Canis Majoris (VY CMa) első megfigyelései a 19. század elejétől származnak. 1801-ben, Joseph DeLalande francia csillagásznak tudható be, aki azt 7-es nagyságrendűnek osztályozta.

1. ábra: A VY Canis Majoris az Orion csillagképben egy csillag, amelynek sugara több ezerszer nagyobb, mint a Napé, és olyan köd veszi körül, amely olyan anyagból áll, amelyet maga a csillag folyamatosan vet. Forrás: Wikimedia Commons. Judy Schmidt.

A távcső kialakításának fejlesztésével a csillagászok a 20. század elején gyorsan rájöttek, mennyire egyedi a VY CMa, változó fényerejének köszönhetően, és összetett ködben vannak burkolva, tele csomókkal és kondenzációkkal.

Ezért egy ideje azt gondolják, hogy inkább egy csillagrendszer. Ez az ötlet jelenleg nem kérdéses, bár néhány csillagász azt állítja, hogy van legalább egy társ.

A megfigyelések azt mutatják, hogy a VY CMa rendkívül világító és rendkívüli méretű, több ezerszer nagyobb, mint a Nap. Olyan mértékben, hogy ha helyére kerülne, a csillag a Saturn keringőig terjedne.

A VY CMa határozottan rendkívül instabil állapotban van, amely élettartama végén megy végbe, mert a csillag gyorsan eldobja külső rétegeit, és az űrbe dobja őket, ahol körüli ködként eloszlanak.

Ezért a csillagászok nem zárják ki annak lehetőségét, hogy a VY CMa rövid idő alatt szupernóva kitörésen esik át.

jellemzők

A csillagászok nagyon érdekelnek egy olyan csillag tanulmányozásában, amely olyan egyedi, mint a VY CMa, mert annak információi döntő jelentőségűek a csillagok evolúciójának tanulmányozásában.

A VY CMa-t a legnagyobb sugárú csillagok közé tartozik, és ezenkívül az egyik legvilágosabb is. Ez a vörös szupergárd csillagok közül a legtömegebb csillag, a csillagok életében már hosszú utat megtett csillagok közé tartozik.

A VY CMa szintén izgalmas, mert várhatóan napjai hirtelen véget érnek, egy nagy szupernóva robbanás következtében. Nézzük meg néhány érdekesebb részletet:

Elhelyezkedés

A VY CMa látható a Földtől a Canis Major csillagképben, Sirius és az Orion csillagkép közelében. 3900 és 4900 fényév távolságra van a Földtől.

Nem könnyű pontosan meghatározni a távolságot, egyrészt azért, mert a csillag nincs közel, másrészt azért, mert folyamatosan forog anyagot. Ezért egy ködbe burkolják (lásd az 1. ábrát), ami megnehezíti a csillag légkörének meglátását, és megnehezíti a pontos becsléseket.

2. ábra: A Can Major és a VY CMa csillagkép vörös körben körözött az NGC 2362 közelében, egy nyitott klaszterben, tele fiatal csillagokkal és alakult csillagokkal. Forrás: Wikimedia Commons. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger.derivative work: Kxx.

Változékonyság

1931-re már tény volt, hogy a VY CMa fényereje jelentős változásokat tapasztal, úgy hogy hosszú távú változó csillagnak nevezik.

Annak ellenére, hogy nagyon fényes, abszolút nagysága -9,5 és -11,5 között van. Hasonlítsuk össze a Sirius-t, amelynek magnitúdója -1,6, és a Napot, amely a Földből a legfényesebb objektum, -26,7-nél.

A változó csillagok azonosítása érdekében a csillagászok nevet neveznek nekik, amelyek egy vagy pár nagybetűből állnak, és azt a csillagkép nevét követik, amelyben megtalálják őket.

Az első felfedezett változónak R betű van hozzárendelve, a következőnek S és így tovább. A betűk befejezésekor egy sorozat RR-vel, RS-vel és így tovább kezdődik, így a VY CMa a 43-as szám a Can Major változó csillagai között.

És miért változnak meg a VY CMa vagy más csillagok fényerejében? Ennek oka az lehet, hogy a csillag összehúzódások és tágulások miatt megváltoztatja fényességét. További ok lehet egy másik objektum jelenléte, amely ideiglenesen eltakarja azt.

Rádió

Néhány csillagász becslései szerint a VY CMa sugara a Nap sugara 3000-szerese lesz. Más konzervatívabb becslések szerint 600 napsugara van, bár a legfrissebb mérések szerint 1420 napsugara van.

A csillag változó sugara az, hogy a VY CMa egy anyag ködébe burkolja, amelyet ugyanaz a csillag bocsát ki. Egy olyan számról, amely eddig még vitatott.

Egy ideig a VY CMa volt a legnagyobb ismert csillag. Ma az UY Scuti (1708 napsugár) meghaladja a Pajzs csillagképét és a Westerlund 1-26 (2544 napsugár néhány szerint, mások szerint 1500) Ara csillagképben.

Tömeg

Nem feltétlenül azért, mert ez egy nagy csillag, de a legtömegebb csillaga. A hőmérséklettől és a nagyságrendtől (bolometrikus) becsülhető, hogy a VY CMa jelenlegi tömege 17 ± 8 napenergiás tömeg (a Nap tömege 1,989 × 10 ^ 30 kg).

A VY CMa évente 6 × 10 ^ −4 napenergiával veszít tömegből, nem számítva a gyakran előforduló erőszakos tömeget. Ilyen módon a csillagot körülvevő köd alakul ki.

Hőmérséklet és fényerősség

A VY Canis Majoris hőmérsékletét 4000 K-ra becsülik, és a fényerősség 200 000–560 000-szeresére növekszik a Napé. A fényerő egyenértékű a csillag által az űrbe kibocsátott energiával (energia egység / idő).

A Nap fényerejét referenciaként és egységként használják a csillagászati ​​tárgyak teljesítményének mérésére. Egy (1) napfény fényerőssége 3828 × 10 ^ 26 watt.

A VY Canis Majoris hőmérséklete és fényereje a HR csillagok osztályozási diagramjának a szupergén régióba helyezi.

3. ábra. A csillagok HR diagramja. A jobb felső sarokban vannak a vörös szuperügynökök és a hiperjelzők, mint például a VY Canis Majoris. Forrás: Wikimedia Commons.

A HR vagy a Hertzsprung-Russell diagram a csillagok fényességének grafikonja a hőmérséklet függvényében. A csillag elhelyezkedése ebben a diagramban jelzi annak evolúciós állapotát és a kezdeti tömegétől függ.

Azok a csillagok, amelyek hidrogént fogyasztanak, hogy héliumot képezzenek magukban, azok, amelyek a fõ szekvenciában (fõ szekvenciában) vannak, az ábra átlójában. Ott van a Napunk, míg a Proxima Centauri a jobb alsó sarokban található, mert hidegebb és kisebb.

Ehelyett Betelgeuse, Antares és VY CMa elhagyták a fő szekvenciát, mert már kifogyott a hidrogén. Ezután a diagram jobb felső sarkában, a vörös szupergáns és hipergán csillagok evolúciós vonalához vonultak.

Az idő múlásával (természetesen csillagászati) a csillagok, mint például a Nap, fehér törpékké válnak, lefelé haladva a HR diagramon. És a vörös szupertensek napjaikat szupernóvákként fejezik be.

Szerkezet

A csillagok alapvetően óriási gázgömbök, amelyek nagyrészt hidrogénből és héliumból állnak, és amelyeket más ismert elemek nyomai kísérnek.

A csillagok struktúrája többé-kevésbé azonos: minden mag, ahol fúziós reakciók zajlanak, egy közbenső réteg, amelyet köpenynek vagy burkolónak hívnak, és a külső réteg vagy csillag atmoszféra. Idővel ezeknek a rétegeknek a vastagsága és jellemzői megváltoznak.

Két csillag tartja a csillagot koherensen: egyrészt a gravitációs vonzerő, amely hajlamos arra, hogy a csillagot összenyomja, másrészt pedig a magból a fúziós reakciók során keletkező nyomás, amely kibővíti azt.

4. ábra. A csillag hidrosztatikus egyensúlyban van, amikor a tömörítésre hajló gravitáció egyensúlyban van a fúziós nyomással, amely kitágítja. Forrás: F. Zapata.

Amikor egyensúlyhiány fordul elő, például hidrogén kimerülése, a gravitáció érvényesül, és a csillag magja összeomlik, és nagy mennyiségű hőt termel.

Ez a hő átjut a szomszédos rétegekbe, és új fúziós reakciókat vált ki, amelyek ideiglenesen helyreállítják a csillag egyensúlyát. De a folyamat során a legkülső rétegek hevesen terjeszkednek, és a csillag megduzzad, és piros óriássá alakul.

És ha a csillag kezdeti tömege meghaladta a 8 napenergia-tömeget, akkor szupergén vagy hipergánnyá válik, mint például a VY Canis Majoris.

A hipergán csillagok ritkák az univerzumban, hacsak nem tudunk erről. Vannak kék, fehér, sárga, piros… A színkülönbség a hőmérséklettől függ, a kék melegebb és a piros hidegebb.

Amint a csillagok közelednek evolúciójuk végéhez, rétegzett hagymaszerkezetet kapnak, mivel mivel ez nehezebb elemeket éget, a kevésbé sűrű elem előtt elégetett külső rétege megmarad, mint az ábrán látható.

Ez az oka annak, hogy a VY Canis Majoris-ban a legváltozatosabb vegyi vegyületeket fedezték fel.

5. ábra: A csillag "hagyma" rétegű szerkezete az evolúció utolsó szakaszában. Forrás: Európai Déli Megfigyelőközpont.

Alakulás és fejlődés

Mint minden csillag, a VY Canis Majorisnak a gravitációnak köszönhetően kellett kialakulnia, ügyelve arra, hogy a gázt és a kozmikus port egy hatalmas felhőbe tömörítse.

Amint ez megtörténik, a hőmérséklet megemelkedik, amíg a csillag nukleáris reaktora el nem indul. Ekkor a hidrosztatikus egyensúly felbukkan a fent említett erők között: a tömörítési gravitáció és a mag nyomása meg akarja terjeszteni a csillagot.

Ezen a ponton és mindig tömegének megfelelően a csillag a fő sorrendben helyezkedik el. A VY Canis Majoris esetében a diagramtól balra kellett volna lennie, a kék óriáscsillagok környékén, de amint a hidrogén kimerült, átjutott a hipergánsok evolúciós vonalához.

Az ilyen hatalmas csillagok napjainkban szupernóva-robbanásban fejeződnek be, ahogy már mondtuk. De átmenetileg veszteségeket is tapasztalhatnak és kék óriássá válhatnak, legalább egy ideig, neutroncsillagként vagy fekete lyukként véget vetve napjaiknak.

Összehasonlítás a Napval

Az alábbi kép összehasonlítja a VY Canis Majoris és a Nap méretét. Nemcsak méretükben, tömegükben és hőmérsékleten különböznek egymástól, hanem mindkettő evolúciós vonala nagyon különböznek egymástól.

6. ábra. A Nap, beleértve a Föld pályáját (a téglalapban) és a VY Canis Majoris összehasonlító mérete. Forrás: Wikimedia Commons.

A Nap végül kitör a fő sorozatból, és egy vörös óriássá válik, amelynek mérete a Földön túl terjed. De még hosszú utat kell megtenni, mivel a Nap egy stabil csillag életének alig fele van. Körülbelül 4,603 milliárd éve létezik.

Még mindig van annyi, de tömege szerint a Nap fehér törpként zárja be napjait, míg a VY Canis Majoris ezt sokkal látványosabb módon teheti meg.

Irodalom

1. A Változtatható Csillagmegfigyelők Amerikai Egyesülete. VY Canis Majoris. Helyreállítva: aavso.org.
2. Carroll, B. Bevezetés a modern asztrofizikába. 2.. Kiadás. Pearson.
3. Martínez, D. A csillagok evolúciója. Vaeliada. Helyreállítva: Google Könyvek.
4. Paolantonio, S. A figyelemre méltó változó csillag, a VY Canis Majoris. Helyreállítva: historiadelaastronomia.files.wordpress.com.
5. Rebusco, P. Fúzió az univerzumban: honnan származnak ékszereid. Helyreállítva: scienceinschool.org.
6. Wikipedia. Piros szupergáns. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
7. Wikipedia. VY Canis Majoris. Helyreállítva: en.wikipedia.org.