علم الفلك بدون تلسكوب - ما هو حجمه؟

Pin
Send
Share
Send

ربما تكون قد رأيت أحد تسلسلات الصور الفلكية هذه ، حيث تنتقل من الأرض إلى المشتري إلى الشمس ، ثم الشمس إلى سيريوس - وصولًا إلى أكبر نجم نعرفه عن VY Canis Majoris. ومع ذلك ، فإن معظم النجوم في الطرف الكبير من المقياس وصلت إلى مرحلة متأخرة من دورة حياتها النجمية - بعد أن تطورت من التسلسل الرئيسي لتصبح عملاقًا أحمر.

ستصبح الشمس عملاقة حمراء في غضون 5 مليارات سنة أو نحو ذلك - لتحقيق نصف قطر جديد يبلغ حوالي وحدة فلكية واحدة - تعادل متوسط ​​نصف قطر مدار الأرض (وبالتالي يستمر الجدل حول ما إذا كان سيتم استهلاك الأرض أم لا). على أي حال ، فإن الشمس سوف تتطابق تقريبًا مع حجم Arcturus ، الذي على الرغم من حجمه الكبير ، إلا أنه يحتوي على كتلة من 1.1 كتلة شمسية تقريبًا. لذا ، فإن مقارنة أحجام النجوم دون النظر في المراحل المختلفة لتطورها النجمي قد لا تعطيك الصورة الكاملة.

هناك طريقة أخرى للنظر في "شجاعة" النجوم وهي النظر في كتلتها ، وفي هذه الحالة فإن أكثر النجوم الضخمة المؤكدة موثوقًا هي NGC 3603-A1a - عند 116 كتلة شمسية ، مقارنة بـ VY Canis Majoris المتوسطة 30-40 كتلة شمسية.

قد يكون النجم الأكثر ضخامة على الإطلاق هو R136a1 ، الذي تبلغ كتلته المقدرة أكثر من 265 كتلة شمسية - على الرغم من أن الرقم الدقيق هو موضوع النقاش المستمر ، حيث لا يمكن الاستدلال على كتلته إلا بشكل غير مباشر. ومع ذلك ، من المؤكد أن كتلته تتجاوز حد الكتلة النجمية "النظرية" البالغ 150 كتلة شمسية. يعتمد هذا الحد النظري على النمذجة الرياضية لحد Eddington ، وهي النقطة التي يكون فيها لمعان النجم مرتفعًا جدًا بحيث يتجاوز ضغط الإشعاع الخارجي جاذبيته الذاتية. وبعبارة أخرى ، خارج حدود Eddington ، سيتوقف النجم عن تراكم المزيد من الكتلة وسيبدأ في تفجير كميات كبيرة من كتلته الحالية كرياح نجمي.

من المفترض أن النجوم الكبيرة جدًا من النوع O قد تفقد ما يصل إلى 50٪ من كتلتها في المراحل الأولى من دورة حياتها. على سبيل المثال ، على الرغم من أن R136a1 من المفترض أن لديها كتلة ملحوظة حاليًا من 265 كتلة شمسية ، فقد يكون لديها ما يصل إلى 320 كتلة شمسية عندما بدأت حياتها لأول مرة كنجم تسلسل رئيسي.

لذا ، قد يكون من الأصح اعتبار أن الحد الأقصى للكتلة النظرية البالغ 150 كتلة شمسية يمثل نقطة في تطور نجم ضخم حيث يتم تحقيق توازن معين للقوى. لكن هذا لا يعني أنه لا يمكن أن تكون النجوم أكبر من 150 كتلة شمسية - بل أنها ستنخفض دائمًا في الكتلة نحو 150 كتلة شمسية.

بعد تفريغ نسبة كبيرة من كتلتها الأولية ، قد تستمر مثل هذه النجوم الضخمة كعمالقة زرقاء عملاقة دون إدينجتون إذا كان لا يزال لديهم هيدروجين يحترق ، أو يصبحون عمالقة حمراء كبيرة إذا لم يفعلوا ذلك - أو يصبحوا مستعرات عظمى.

Vink وآخرون يصممون العمليات في المراحل المبكرة من النجوم الضخمة جدًا من النوع O لإثبات أن هناك تحولًا من الرياح النجمية الرقيقة بصريًا ، إلى الرياح النجمية السميكة بصريًا ، حيث يمكن تصنيف هذه النجوم الضخمة كنجوم Wolf-Rayet. ينتج السمك البصري عن تراكم الغاز المتطاير حول النجم كسدم ريح - وهي سمة شائعة في نجوم Wolf-Rayet.

تتطور النجوم ذات الكتلة المنخفضة إلى مرحلة عملاقة حمراء من خلال عمليات فيزيائية مختلفة - وبما أن الغلاف الخارجي الموسع للعملاق الأحمر لا يحقق سرعة الهروب على الفور ، فإنه لا يزال يعتبر جزءًا من الغلاف الضوئي للنجم. هناك نقطة لا يجب أن تتوقع بعدها عمالقة حمراء أكبر ، لأن النجوم السلف الأكبر حجماً ستتبع مسارًا تطوريًا مختلفًا.

تقضي تلك النجوم الأكثر ضخامة جزءًا كبيرًا من دورة حياتها في نفخ الكتلة من خلال عمليات أكثر نشاطًا وتصبح النجوم الكبيرة حقًا فرطًا نوفيًا أو حتى مستعرات أعظم غير مستقرة قبل أن تصل إلى أي مكان بالقرب من مرحلة العملاق الأحمر.

لذا ، مرة أخرى ، يبدو أن الحجم ربما ليس كل شيء.

مزيد من القراءة: نماذج Vink et al Wind للنجوم الضخمة جدًا في الكون المحلي.

Pin
Send
Share
Send