Crveni superjunaci spadaju među najveće zvijezde na nebu. Ne počinju tako, ali kako različite vrste zvijezda stare, prolaze promjene koje ih čine velikim... i crvenim. Sve je to dio zvijezde života i zvijezda smrti.
Definiranje crvenih superjunaka
Kad astronomi pogledaju najveće zvijezde (po količini) u svemiru vide jako puno crvenih superjunaka. Međutim, ti behemoti nisu nužno - i gotovo nikada nisu - najveće zvijezde po masi. Ispada da su kasna faza postojanja neke zvijezde i ne uvijek uvijek tiho nestaju.
Stvaranje Crvenog superjunaka
Kako se formiraju crveni superjunaci? Da biste razumjeli što su, važno je znati kako se zvijezde mijenjaju s vremenom. Zvijezde prolaze kroz određene korake tijekom svog života. Promjene koje doživljavaju nazivaju se "evolucijom zvijezda". Sve započinje formiranjem zvijezda i mladenačkom kapuljačom zvijezda. Nakon što se rode u oblaku plina i prašine, a zatim zapale fuziju vodika u svojim jezgrama, zvijezde obično žive na nečemu što astronomi nazivaju "
glavni slijed". U tom su razdoblju u hidrostatskoj ravnoteži. To znači da nuklearna fuzija u njihovim jezgrama (gdje spaja vodik za stvaranje helija) pruža dovoljno energije i pritiska da se težina njihovih vanjskih slojeva ne urušava unutra.Kad masivne zvijezde postanu crveni superjunaci
Zvijezda velike mase (mnogo puta masivnija od Sunca) prolazi kroz sličan, ali malo drugačiji postupak. Mijenja se drastičnije od braće i sestara nalik suncu i postaje crveni nadmoć. Zbog veće mase, kada se jezgra uruši nakon faze izgaranja vodika, brzo povećana temperatura dovodi do fuzije helija vrlo brzo. Brzina fuzije helija prelazi u prekoračenje, a to destabilizira zvijezdu.
Ogromna količina energije gura vanjske slojeve zvijezde prema van i ona se pretvara u crveni nadmoć. U ovoj fazi gravitacijska sila zvijezde ponovno se uravnotežuje ogromnim vanjskim zračenjem pritiskom uzrokovanim intenzivnom fuzijom helija koja se odvija u jezgri.
Zvijezda koja se pretvara u crvenog nadmogu čini to po cijenu. Izgubi veliki postotak svoje mase u svemir. Kao rezultat toga, dok se crveni superjunaci smatraju najvećim zvijezdama u svemiru, oni nisu najmasovniji jer gube masu kako stare, čak i kako se šire prema van.
Svojstva crvenih superjunaka
Crveni superjunaci izgledaju crveno zbog niske površinske temperature. Oni se kreću od oko 3.500 - 4.500 Kelvina. Prema Wienovom zakonu, boja kojom zvijezda zrači najjače izravno je povezana s njenom površinskom temperaturom. Dakle, iako su njihove jezgre izuzetno vruće, energija se širi po unutrašnjosti i površini zvijezde i što je veća površina, to se brže može ohladiti. Dobar primjer crvenog superjunaka je zvijezda Betelgeuse, u zviježđu Orion.
Većina zvijezda ovog tipa je u radijusu od 200 do 800 puta naše Sunce. Najbrojnije zvijezde u našoj galaksiji, sve crvene nadmoći, otprilike su 1.500 puta veće od naše matične zvijezde. Zbog svoje ogromne veličine i mase, ovim zvijezdama je potrebna nevjerojatna količina energije kako bi ih održale i spriječile gravitacijski kolaps. Kao rezultat toga, svoje nuklearno gorivo sagorijevaju vrlo brzo, a većina ih živi samo nekoliko desetaka milijuna godina (njihova starost ovisi o njihovoj stvarnoj masi).
Druge vrste superjunaka
Dok su crveni superjunaci najveće vrste zvijezda, postoje i druge vrste nadmoćnih zvijezda. Zapravo je uobičajeno da zvijezde velike mase, nakon što njihov proces fuzije pređe preko vodika, osciliraju naprijed-natrag između različitih oblika superjunaka. Konkretno postajući žuti nadređani na putu da postanu plavi superjunaci i opet natrag.
Najmasovnije zvijezde nadmoćnih zvijezda poznate su kao hipergijci. Međutim, ove zvijezde imaju vrlo labavu definiciju, one su obično samo crvene (ili ponekad plave) nadmoćne zvijezde najvišeg reda: najmasovnije i najveće.
Smrt crvene nadmoćne zvijezde
Zvijezda vrlo velike mase oscilirat će između različitih stupnjeva nadmoćnosti, jer u svojoj jezgri spaja teže i teže elemente. Na kraju će iscrpiti sve svoje nuklearno gorivo koje pokreće zvijezda. Kad se to dogodi, gravitacija pobjeđuje. U tom je trenutku jezgra prvenstveno željeza (za to je potrebno više energije za spajanje nego što ima zvijezda), a jezgra više ne može podnositi vanjski tlak zračenja i ona se počinje urušavati.
Naknadna kaskada događaja vodi, na kraju, do tipa II supernova događaj. Ostavljena iza će biti jezgra zvijezde, koja je stisnuta zbog ogromnog gravitacijskog pritiska u a neutronska zvijezda; ili u slučajevima najmasivnijih zvijezda, a Crna rupa nastaje.
Kako se zvijezde solarnog tipa razvijaju
Ljudi uvijek žele znati hoće li Sunce postati crveni nadmoć. Za zvijezde veličine Sunca (ili manje), odgovor je ne. Oni prolaze faza crvenog divaipak, i izgleda prilično poznato. Kad počnu ponestati vodikova goriva, njihove jezgre počinju se raspadati. To povisuje temperaturu jezgre, što znači da se stvara više energije za bijeg iz jezgre. Taj postupak gura vanjski dio zvijezde prema van, tvoreći a crveni div. U tom trenutku, jedna zvijezda se kaže da se udaljila od glavnog slijeda.
Zvjezdane stezaljke zajedno s jezgrom postaju sve toplije i toplije, pa na kraju počinje topiti helij u ugljik i kisik. Za to vrijeme, zvijezda gubi masu. Ona odvodi slojeve svoje vanjske atmosfere u oblake koji okružuju zvijezdu. Na kraju se ono što preostaje od zvijezde smanji kako bi postalo polako hladni bijeli patuljak. Oblak materijala oko njega naziva se "planetarnom maglom" i on se postupno rasipa. Ovo je daleko blaža "smrt" od masivnih zvijezda o kojima se raspravljalo u iskustvu kad eksplodiraju kao supernove.
Uredio Carolyn Collins Petersen.