Rdeči superjunaki so največje zvezde v vesolju

Rdeči superjunaki so med največjimi zvezdami na nebu. Ne začenjajo se tako, a kot različne starosti zvezd, se spremenijo, zaradi katerih so velike... in rdeče. Vse je del zvezdnega življenja in smrt zvezd.

Ko astronomi gledajo na največje zvezde (po obsegu) v vesolju vidijo veliko veliko rdečih superg. Vendar ti behemoti niso nujno - in skoraj nikoli niso - največje zvezde po masi. Izkazalo se je, da sta pozna faza obstoja zvezde in ne tiho vedno zbledijo.

Kako se oblikujejo rdeči superjunaki? Da bi razumeli, kaj so, je pomembno vedeti, kako se zvezde sčasoma spreminjajo. Zvezde gredo skozi točno določene korake skozi vse življenje. Spremembe, ki jih doživljajo, imenujemo "evolucija zvezd". Začne se z nastajanjem zvezd in mladostno zvezdo. Ko se rodijo v oblaku plina in prahu in nato v svojih jedrih vžgejo vodikovo fuzijo, zvezde običajno živijo na nečem, kar astronomi imenujejo "glavno zaporedje". V tem obdobju so v hidrostatičnem ravnovesju. To pomeni, da jedrska fuzija v njihovih jedrih (kjer zlivajo vodik, da ustvari helij) zagotavlja dovolj energije in pritiska, da teža njihovih zunanjih plasti ne bi propadala navznoter.

Zvezda velike mase (mnogokrat bolj masivna od Sonca) poteka skozi podoben, vendar nekoliko drugačen postopek. Spreminja se bolj drastično kot soncu podobni bratje in sestre in postane rdeči nadvišen. Zaradi večje mase, ko se jedro zruši po fazi zgorevanja vodika, hitro zvišana temperatura povzroči zlitje helija zelo hitro. Hitrost zlitja helija preide v prekoračenje in to destabilizira zvezdo.

Ogromna količina energije potisne zunanje plasti zvezde navzven in se spremeni v rdeči nadčlovek. Na tej stopnji se gravitacijska sila zvezde ponovno uravnoteži z ogromnim zunanjim sevalnim tlakom, ki ga povzroča intenzivna fuzija helija, ki poteka v jedru.

Zvezda, ki se preoblikuje v rdečega nadčloveka, to stori za ceno. Izgubi velik odstotek svoje mase v vesolje. Kot rezultat, medtem ko rdeči superjunaki štejejo za največje zvezde v vesolju, niso najbolj množični, saj s starostjo izgubijo maso, tudi ko se širijo navzven.

Rdeči superjaki so zaradi nizke površinske temperature videti rdeče. Te se gibljejo od približno 3.500 - 4.500 Kelvinov. Po Wienovem zakonu je barva, pri kateri zvezda najbolj izžareva, neposredno povezana z njeno površinsko temperaturo. Medtem ko so njihova jedra izjemno vroča, se energija širi po notranjosti in površini zvezde in več površja je, hitreje se lahko ohladi. Dober primer rdečega superjunaka je zvezda Betelgeuse, v ozvezdju Orion.

Večina tovrstnih zvezd je med 200 in 800 večkratnim polmerom od naše Sonce. Največje zvezde v naši galaksiji, vsi rdeči superjaki, so približno 1.500-krat večje od naše domače zvezde. Zaradi svoje ogromne velikosti in mase te zvezde potrebujejo neverjetno količino energije, da jih vzdržujejo in preprečijo gravitacijski kolaps. Posledica tega je, da skozi svoje jedrsko gorivo gorijo zelo hitro in večina živi le nekaj deset milijonov let (njihova starost je odvisna od njihove dejanske mase).

Medtem ko so rdeči superjunaki največje vrste zvezd, obstajajo tudi druge vrste nadviških zvezd. V resnici je običajno, da zvezde z veliko maso, ko njihov proces zlivanja preseže vodik, nihajo naprej in nazaj med različnimi oblikami superganov. Zlasti postajajo rumeni superjunaki na poti do postajanja modri superjunaki in spet nazaj.

Najbolj množične supergiantne zvezde so znane kot hipergianti. Vendar imajo te zvezde zelo ohlapno definicijo, ponavadi so le rdeče (ali včasih modre) supergiantne zvezde najvišjega reda: najbolj množične in največje.

Zvezda z veliko maso bo nihala med različnimi stopnjami nadvišanja, saj v svoje jedro zliva težje in težje elemente. Sčasoma bo izčrpal vse svoje jedrsko gorivo, ki poganja zvezdo. Ko se to zgodi, gravitacija zmaga. V tistem trenutku je jedro predvsem železo (ki vzame več energije za zlivanje, kot jo ima zvezda) in jedro ne more več vzdržavati zunanjega sevalnega tlaka in začne propadati.

Naslednja kaskada dogodkov vodi na koncu do tipa II supernova dogodek. Levo zadaj bo jedro zvezde, stisnjeno zaradi ogromnega gravitacijskega tlaka v a nevtronska zvezda; ali v primerih najbolj množičnih zvezd, a Črna luknja je ustvarjen.

Ljudje vedno želijo vedeti, ali bo Sonce postalo rdeči nadčlovek. Pri zvezdah o velikosti Sonca (ali manjših) je odgovor ne. Vseeno gredo skozi faza rdečega orja, čeprav se zdi precej znano. Ko jim začne zmanjkovati vodikovega goriva, se njihova jedra začnejo razpadati. To precej dvigne temperaturo jedra, kar pomeni, da se porabi več energije za uhajanje iz jedra. Ta postopek potisne zunanji del zvezde navzven in tvori a rdeči velikan. V tistem trenutku naj bi se zvezda odmaknila od glavnega zaporedja.

Zvezdni drobci skupaj z jedrom postajajo vse bolj vroči in bolj vroči, sčasoma pa začne topiti helij v ogljik in kisik. V vsem tem času zvezda izgublja maso. Plaste svoje zunanje atmosfere prepušča v oblake, ki obkrožajo zvezdo. Sčasoma se tisto, kar ostane od zvezde, skrči in postane počasi ohlajajoč beli škrat. Oblak materiala okoli njega se imenuje "planetarna meglica" in se postopoma razširi. To je veliko bolj nežna "smrt" kot masivne zvezde, o katerih je govorila izkušnja, ko eksplodirajo kot supernove.

Uredil Carolyn Collins Petersen.