Thiên văn học không có kính viễn vọng - Lớn như thế nào?

Pin
Send
Share
Send

Bạn có thể đã nhìn thấy một trong những chuỗi hình ảnh quy mô thiên văn này, nơi bạn đi từ Trái đất đến Sao Mộc đến Mặt trời, rồi Mặt trời đến Sirius - và tất cả các con đường đến ngôi sao lớn nhất mà chúng ta biết về VY Canis Majoris. Tuy nhiên, hầu hết các ngôi sao ở cuối thang lớn đều ở điểm cuối trong vòng đời của sao - đã tiến hóa khỏi chuỗi chính để trở thành siêu sao đỏ.

Mặt trời sẽ trở thành người khổng lồ đỏ trong 5 tỷ năm hoặc lâu hơn - đạt được bán kính mới khoảng một Đơn vị Thiên văn - tương đương với bán kính trung bình của quỹ đạo Trái đất (và do đó cuộc tranh luận vẫn tiếp tục xung quanh việc Trái đất có được tiêu thụ hay không). Trong mọi trường hợp, Mặt trời sau đó sẽ gần bằng kích thước của Arcturus, mặc dù to lớn, chỉ có khối lượng khoảng 1,1 khối lượng mặt trời. Vì vậy, so sánh kích thước sao mà không xem xét các giai đoạn khác nhau của quá trình tiến hóa sao có thể không mang lại cho bạn bức tranh đầy đủ.

Một cách khác để xem xét các ngôi sao của các ngôi sao là xem xét khối lượng của chúng, trong trường hợp đó, ngôi sao cực kỳ được xác nhận đáng tin cậy nhất là NGC 3603-A1a - với khối lượng mặt trời là 116, so với khối lượng mặt trời của VY Canis Majoris.

Ngôi sao lớn nhất trong số tất cả có thể là R136a1, có khối lượng ước tính hơn 265 khối lượng mặt trời - mặc dù con số chính xác là chủ đề của cuộc tranh luận đang diễn ra, vì khối lượng của nó chỉ có thể được suy luận gián tiếp. Mặc dù vậy, khối lượng của nó gần như chắc chắn vượt quá giới hạn khối lượng sao theo lý thuyết của 150 khối lượng mặt trời. Giới hạn lý thuyết này dựa trên mô hình toán học giới hạn Eddington, điểm tại đó độ sáng của ngôi sao rất cao đến mức áp suất bức xạ ra bên ngoài vượt quá lực tự trọng của nó. Nói cách khác, vượt quá giới hạn Eddington, một ngôi sao sẽ ngừng tích lũy khối lượng lớn hơn và sẽ bắt đầu thổi bay một lượng lớn khối lượng hiện có của nó dưới dạng gió sao.

Nó đã suy đoán rằng các ngôi sao loại O rất lớn có thể giảm tới 50% khối lượng trong giai đoạn đầu của vòng đời. Vì vậy, ví dụ, mặc dù R136a1 được suy đoán có khối lượng hiện tại là 265 khối lượng mặt trời, nhưng nó có thể có tới 320 khối lượng mặt trời khi lần đầu tiên bắt đầu sự sống như một ngôi sao chuỗi chính.

Vì vậy, có thể đúng hơn khi xem xét rằng giới hạn khối lượng lý thuyết của 150 khối lượng mặt trời đại diện cho một điểm trong quá trình tiến hóa sao lớn, nơi đạt được sự cân bằng lực lượng nhất định. Nhưng điều này không có nghĩa là có thể có những ngôi sao nặng hơn 150 khối lượng mặt trời - chỉ có thể là chúng sẽ luôn giảm dần về khối lượng đối với 150 khối lượng mặt trời.

Khi đã dỡ được một tỷ lệ đáng kể khối lượng ban đầu của chúng, những ngôi sao khổng lồ như vậy có thể tiếp tục trở thành những người khổng lồ màu xanh phụ Eddington nếu chúng vẫn có hydro để đốt cháy, trở thành siêu sao đỏ nếu chúng không có sao - hoặc trở thành siêu tân tinh.

Vink và cộng sự mô hình hóa các quá trình trong giai đoạn đầu của các ngôi sao loại O rất lớn để chứng minh rằng có sự dịch chuyển từ gió sao quang mỏng, sang gió sao dày về mặt quang học mà tại đó các ngôi sao khổng lồ này có thể được phân loại thành sao Wolf-Rayet. Độ dày quang học là kết quả của việc thổi khí tích tụ xung quanh ngôi sao dưới dạng tinh vân gió - một đặc điểm chung của các ngôi sao Wolf-Rayet.

Các ngôi sao có khối lượng thấp hơn tiến hóa đến giai đoạn siêu sao đỏ thông qua các quá trình vật lý khác nhau - và vì lớp vỏ ngoài mở rộng của một người khổng lồ đỏ không ngay lập tức đạt được vận tốc thoát, nó vẫn được coi là một phần của ảnh sao ngôi sao. Có một điểm vượt xa mà bạn không nên mong đợi, các siêu sao đỏ lớn hơn, vì các ngôi sao tổ tiên lớn hơn sẽ đi theo một con đường tiến hóa khác.

Những ngôi sao to lớn hơn đó đã dành phần lớn vòng đời của chúng để thổi bay khối lượng thông qua các quá trình năng lượng mạnh mẽ hơn và những ngôi sao thực sự lớn trở thành siêu tân tinh hoặc thậm chí là siêu tân tinh không ổn định trước khi chúng đến bất kỳ nơi nào gần pha siêu đỏ.

Vì vậy, một lần nữa, có vẻ như kích thước là tất cả mọi thứ.

Đọc thêm: Mô hình Vink et al Wind cho các ngôi sao rất lớn trong vũ trụ địa phương.

Pin
Send
Share
Send