Wyobraź sobie pojedynczą gwiazdę jaśniejszą niż milion słońc, wybuchającą co kilka dekad w olbrzymim rozbłysku, który świeci tak jasno jak supernowa. Wkrótce gwiazda zakończy swoje cierpienie ostatecznym tytanicznym podmuchem, ale zanim to nastąpi, musi cierpieć w tym stanie przez tysiące lat.
Jest to rzadka świecąca niebieska gwiazda zmienna, która może mieć klucz do zrozumienia związku między życiem gwiazd a ich śmiercią.
Gwiazdy o zmiennej jasnej niebieskiej (LBV) są rzeczywiście niezwykle rzadkie; astronomowie zidentyfikowali tylko około 20 (być może) i podejrzewają, że na Drodze Mlecznej jest tylko kilkaset szczytów. Ponieważ są tak rzadkie, są słabo zrozumiane. A ponieważ są tak słabo poznani, trudno je scharakteryzować.
Oto co wiemy:
- Są duże. Naprawdę duży. Najmniejszy bieg w zakresie dziesięciokrotności masy naszego Słońca, podczas gdy największy przełamuje łuski potencjalnie ponad stukrotnie masą Słońca. Ale nawet te małe zaczynają się znacznie, znacznie większe i teraz skurczyły się tylko do tego rozmiaru z powodu ekstremalnych wybuchów, które wyrzuciły własną atmosferę w kosmos.
- Są jasne, z jasnościąstartowy 250 000 razy więcej niż Słońce, a nawet trzy miliony razy więcej niż Słońce. To stawia ich temperaturę powierzchni w zakresie 10 000 - 25 000 K. kilka razy gorętszy niż nasza własna gwiazda.
- Ich rzadkość wynika prawdopodobnie z ich krótkiego życia. Wiele z najbardziej masywnych gwiazd - i może wszystko dużych - przejdź przez tę fazę. Ale zbliża się koniec ich życia, zanim zaczną jeździć pociągiem supernowej i przejdą ten etap LBV za mniej niż sto tysięcy lat. To wystarczająco krótko, że w typowej galaktyce spodziewamy się zobaczyć tylko kilkaset naraz.
- Są impulsywni, burzliwi i niestabilni. Jedna z pierwszych odkrytych gwiazd LBV, Eta Carinae, była drugą najjaśniejszą gwiazdą na niebie… przez trzy dni w marcu 1843 r. Nie jest już widoczna gołym okiem.
A oto, czego nie wiemy:
- Wszystko inne.
Być może największą tajemnicą dla gwiazd LBV jest to, co sprawia, że są tak zmienne. Co napędza ich rzadkie, ale fantastyczne wybuchy? Choć trudno powiedzieć (oczywiście, ponieważ można sobie wyobrazić, że gwiazdy te są niewiarygodnie skomplikowanymi układami fizycznymi), badacze podejrzewają, że wiąże się to z zawiłym tańcem między wewnętrzną i zewnętrzną warstwą gwiazdy.
Gwiazdy LBV doświadczają najgorszego IBS, jaki można sobie wyobrazić. Ich wnętrzności nieustannie toczą się w górę i w dół, a ogromne prądy konwekcyjne przenoszą gorący materiał z rdzenia i chłodny materiał z powierzchni. Jest to dość standardowe, jeśli chodzi o normalne gwiazdy, ale w gwiazdach LBV ten proces jest szalony, a konwekcja aktywnie wypycha fragmenty najbardziej zewnętrznych warstw gwiezdnych daleko poza ich normalne granice.
Lekko oderwane od gwiazdy z powodu konwekcji zewnętrzne warstwy w końcu wyłamują się z intensywności i zaczynają się ochładzać. Zwiększa to ich gęstość, blokując światło gwiazd pod nimi. Promieniowanie wypycha następnie - podobnie jak żagle świetlne, ale o wiele poważniej - ten kawałek gwiezdnych rzeczy, całkowicie wyrzucając je z gwiazdy w całości w ogromnym rozbłysku światła i materii.
Jest o wiele więcej szczegółów, które należy wypracować w tej historii, i ważne pytanie pozostaje nierozstrzygnięte: czy etap LBV masywnej gwiazdy, ze wszystkimi jej złymi atakami, jest prekursorem jeszcze bardziej szalonej epoki gwiezdnej ewolucji jako faza Wolfa-Rayeta, czy prowadzi to bezpośrednio do finałowego pokazu supernowych?
Gdybyśmy mieli kilkaset tysięcy lat, aby po prostu obserwować, jak gwiazdy żyją i umierają, na to pytanie łatwo byłoby odpowiedzieć. Ale my nie, więc to trudne.
Jedna wskazówka pochodzi z ich relacji z ich gwiezdną rodziną. Jeśli historia życia najbardziej masywnych gwiazd w naszym wszechświecie to „gigantyczna gwiazda? świecąca niebieska zmienna? Wolf-Rayet? kaboom ”, a każdy etap jest stosunkowo krótki, wówczas powinniśmy zobaczyć, jak wszystkie etapy zmieszały się razem w tym samym ogólnym otoczeniu. Wiązka wielkich gwiazd narodzi się razem, zestarzeje się i umrze razem.
Ale jeśli gwiazdy LBV są ich własną, niezależną drogą do boom-town, to nie powinno być żadnego ogólnego związku z ich kuzynami Wolfa-Rayeta. Będą we własnych społecznościach emerytalnych po przeciwnej stronie miasta, że tak powiem.
Najlepszym miejscem na polowanie na te potencjalne połączenia jest Wielka Chmura Magellana, ponieważ jest to dość odizolowana bryła na jednym kawałku nieba. W ciągu ostatnich kilku lat prowadzone były badania nad kwestią zlepiania się gwiazd LBV, podczas gdy astronomowie zmieniają definicje „zlepieńców” i „LBV”.
Najnowsza iteracja, dzięki artykułowi ostatnio przyjętemu do publikacji w Astrophysical Journal, wzmacnia „standardowy” (tak standardowy, jak się to zdarza w tego rodzaju przypadkach) obraz LBV: są one tylko jednym z wielu błędnych etapów pod koniec życia masywnej gwiazdy. Co oznacza, że dzięki zrozumieniu, w jaki sposób działają LBV, możemy dowiedzieć się, jak ostatecznie umierają gigantyczne gwiazdy.
Czytaj więcej: „Rzuca światło na izolację jasnych zmiennych niebieskich”
