Przejdź do treści

Astronomowie pokazali, jak hiperolbrzymy wielokrotnie ochładzają się i nagrzewają

Gwiazda HR 5271A

Międzynarodowy zespół astronomów złożony z amatorów i naukowców zawodowych, w skład którego wszedł Alex Lobel z Królewskiego Obserwatorium w Belgii, szczegółowo określił, w jaki sposób temperatura czterech żółtych hiperolbrzymów wzrasta z 4000 do 8000 stopni, po czym spada do stanu wyjściowego z powrotem. Trwa to kilka dziesięcioleci.

Hiperolbrzymy należą do najjaśniejszych gwiazd we Wszechświecie - o klasie jasności 0. Są przy tym bardzo rzadkie. Najbliższy Ziemi hiperolbrzym to VV Cephei, gwiazda odległa o około 3000 lat świetlnych.Gwiazdy te żyją bardzo krótko, zaledwie około miliona lat.

Naukowcy przeanalizowali światło czterech żółtych hiperolbrzymów, które obserwowano na Ziemi długo - w ciągu ostatnich 100 lat. Żółte hiperolbrzymy to ogromne, wyjątkowo jasne gwiazdy. Są one od 15 do 20 razy cięższe od Słońca i świecą 500 000 razy jaśniej. Atmosfery tych gwiazd mogą być tak wielkie, że gdyby zastąpiły one Słońce w Układzie Słonecznym, otoczki te rozciągnęłyby się poza orbitę Jowisza.

Mając tak długie, wieloletnie serie pomiarów naukowcy mogli szczegółowo zobaczyć, jak gwiazdy tego typu nagrzewają się silnie przez dziesięciolecia, po czym stygną w ciągu kilku lat. Cykl zaczyna się od stosunkowo chłodnej gwiazdy. W ciągu kilku dekad jej średnia temperatura atmosferyczna wzrasta do około 8000 stopni. Jednak przy tak wysokiej temperaturze jej gwiazdowa atmosfera staje się niestabilna z powodu wzmocnionych pulsacji gwiazdy. W pewnym momencie cała ta atmosfera eksploduje. W rezultacie gwiazda szybko się wychładza i następuje samoprzyśpieszający się proces, w którym elektrony łączą się z jonami wodorowymi. Uwalniana jest wówczas duża energia jonizacji. To jeszcze bardziej chłodzi atmosferę gwiazdy. Chłodzenie hiperolbrzyma od 8000 stopni do 4000 stopni zajmuje więc tylko dwa lata.

Następnie cykl zaczyna się od nowa, tylko z nieco mniejszą masą gwiazdy. Astronomowie sądzą, że ostatecznie hiperolbrzym przekształca się w globalnie cieplejszą gwiazdę, po czym kończy swoje życie jako supernowa. Odkryli również, że jeden z czterech badanych teraz hiperolbrzymów nie jest aż tak duży, jak wcześniej zakładano. Ma to związek z niewłaściwym oszacowaniem jego odległości od Ziemi - teraz ta gwiazda, HR5171A, okazuje się leżeć znacznie bliżej nas niż oczekiwano. Naukowcy opublikowali te odkrycia w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

 

Czytaj więcej:


Źródło: Królewskie Obserwatorium Belgijskie

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: Gwiazda HR 5271A to jedna z czterech nadolbrzymów, które obserwowano w ramach opisanych wyżej badań. Źródło: A. Lobel/NASA/Spitzer Space Telescope/IRAC.