Самая крупная звезда в солнечной системе. Всё про самые большие звезды во Вселенной

Моя шестилетняя дочь - это машина по задаванию вопросов. Пару дней назад мы ехали на машине из школы, и она расспрашивала меня о природе . Одним из её вопросов был, "Какая звезда самая большая во Вселенной ?" Я дал простой ответ. "Вселенная - это большое место", сказал я, "и нет никакого способа, которым мы сможем узнать, какая звезда самая большая ". Но это не настоящий ответ.

Радиус и масса Солнца:

Когда речь идёт о размерах звёзд, важно сначала взглянуть на наше для чувства масштаба. Наша звезда имеет диаметр 1,4 миллиона километров. Это такое огромное число, что трудно получить представление о масштабе. Кстати, на Солнце приходится 99,9% всей материи в нашей . Фактически, вы могли бы уместить миллион внутри объёма Солнца.

Используя эти значения, астрономы создали понятия "солнечный радиус" и "солнечная масса", которые они используют для сравнения звёзд большего или меньшего размера и массы с нашим Солнцем. Солнечный радиус равен 690 000 км, а солнечная масса равна 2 х 10 30 кг. Это 2 нониллиона килограмм, или 2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 kg.

Иллюстрация спектральной диаграммы Моргана-Кинана, показывающая различие между звёздами главной последовательности. Предоставлено: Wikipedia Commons.

Также стоит учесть тот факт, что наше Солнце довольно маленькое, это звезда G-класса главной последовательности (в частности, G2V звезда), которая широко известна как и находится с меньшей стороны диаграммы размеров (смотрите выше). Хотя Солнце определённо больше наиболее распространённых звёзд М-класса, или красных карликов, оно само по себе карликовое (не каламбур!) по сравнению с голубыми гигантами и другими спектральными классами звёзд.

Классификация:

Звёзды группируются на основе их характеристик, таких как спектральный класс (т.е. цвет), температура, размер и яркость. Наиболее распространённый метод классификации называется система Моргана-Кинана (МК), которая классифицирует звёзды в зависимости от температуры, используя буквы O, B, A, F, G, K и M, где O - самые горячие звёзды, а М - самые холодные. Каждый буквенный класс подразделяется на цифровые подклассы от 0 (самая горячая) до 9 (самая холодная). То есть самые горячие звёзды - это О1, а самые холодные звёзды - это М9.

В системе Моргана-Кинана класс светимости добавляется с помощью римских цифр. Это делается на основе определённой ширины линий поглощения в спектре звезды, которые меняются в зависимости от плотности атмосферы, что отличает звёзды-гиганты от карликов. Светимость имеет классы 0 и I применительно к гипер- и сверхгигантам; классы II, III и IV применительно к ярким, нормальным гигантам и субгигантам соотвественно; класс V для звёзд главной последовательности; а классы VI и VII применяются к субкарликам и карликам.

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела, показывающая связь между цветом звезды, светимостью и температурой. Предоставлено: astronomy.starrynight.com.

Существует также диаграмма Герцшпрунга-Рассела, касающаяся звёздной классификации по абсолютной звёздной величине (т.е. истинный блеск), светимости и температуре поверхности. Та же самая классификация используется для спектральных типов, начиная с голубого и белого цвета на одном конце до красного на другом, которая затем объединяет звёзды по абсолютной звёздной величине, размещая их на двумерном графике (смотрите выше).

В среднем, звёзды О-класса горячее звёзд других классов, достигая эффективных температур до 30 000 Кельвин. В то же самое время они крупнее и массивнее, достигая размеров более 6,5 солнечных радиусов и до 16 солнечных масс. На нижнем конце диаграммы звезды К- и М-классов (оранжевые и красные карлики), как правило, холоднее с температурами от 2400 до 5700 Кельвин, что составляет 0,7 - 0,96 от и где-то 0,08 - 0,8 от солнечной массы.

Основываясь на полной классификации нашего Солнца (G2V), мы можем сказать, что это звезда главной последовательности с температурой около 5800 Кельвин. Теперь рассмотрим другую знаменитую звездную систему в нашей галактике - Эта Киля (Eta Carinae) - систему, содержащую, по меньшей мере, две звезды, расположенные на расстоянии 7500 световых лет от нас в направлении созвездия Киля. Главная звезда этой системы, по оценкам, в 250 раз больше Солнца, имеет массу минимум 120 солнечных масс и в миллион раз ярче Солнца, что делает её одной из самых больших и ярких звёзд , когда-либо наблюдаемых.

Эта Киля, одна из самых массивных известных звёзд, расположенная в созвездии Киль. Предоставлено: NASA.

В настоящее время идут дебаты по поводу размера этой звезды. Большинство звёзд испускают звёздный ветер (то же самое, что и ), со временем теряя массу. Но Эта Киля настолько большая, что сбрасывает массу в 500 раз больше ежегодно. При такой потере массы астрономам трудно точно измерить, где кончается звезда, и начинается звёздный ветер. Кроме того, учёные полагают, что Эта Киля взорвётся в не столько отдалённом будущем, и это будет самой зрелищной , которую когда-либо видели люди.

С точки зрения чистой массы, первое место достаётся звезде R136a1 , расположенной в на расстоянии 163000 световых лет от нас. Считается, что эта звезда может содержать 315 солнечных масс, что представляет собой загадку для астрономов, так как они полагают, что звёзды могут содержать максимум только 150 солнечных масс. Ответ кроется в том, что звезда R136a1 образовалась, по всей вероятности, когда вместе слились несколько массивных звёзд. Излишне говорить, что R136a1 в любой день может взорваться как .

С точки зрения крупных звёзд, хорошим (и популярным) примером служит Бетельгейзе . Расположенная в плече Ориона, этот известный сверхгигант имеет радиус примерно 950-1200 солнечных радиусов, при таком радиусе Солнце поглотило бы в нашей Солнечной Системе. Фактически, всякий раз, когда мы хотим поставить размер нашего Солнца в перспективу, для этого мы часто используем Бетельгейзе (смотрите ниже).

Тем не менее, даже после того, как мы используем этот неуклюжий красный гигант для сравнения Солнца с крупными звёздами, всё ещё остаются звезды крупнее. Рассмотрим звезду WOH G64 , красный сверхгигант, расположенный в Большом Магеллановом Облаке, приблизительно в 168 000 световых лет от Земли. Имея диаметр в 1540 солнечных радиуса, в настоящее время эта звезда является самой большой звездой, известной нам во Вселенной .

Но есть также RW Цефея , оранжевый гипергигант в созвездии Цефея, расположенный в 3500 световых годах от Земли и имеющий размеры 1535 солнечных радиуса в диаметре. Звезда Вэстерланд 1-26 (Westerlund 1-26) необычайно велика, это красный сверхгигант (или гипергигант), расположенный в звёздном сверхскоплении Westerlund 1 на расстоянии 11500 световых лет от нас и имеющий размеры 1530 солнечных радиусов в диаметре. Между тем, звезды V354 Цефея и VX Стрельца тоже имеют огромные размеры в 1520 солнечных радиусов в диаметре.

Самая большая звезда UY Щита (UY Scuti)

Звание самая большая звезда во Вселенной (о которых мы знаем) сводится к двум претендентам. Например, UY Щита в настоящее время в верхней части списка, расположенная на расстоянии 9500 световых лет от нас в созвездии Щит, это яркий красный сверхгигант и пульсирующая переменная звезда имеют средний радиус 1708 солнечных радиусов - или 2,4 миллиарда километров (15,9 а.е.), тем самым придавая ей объём в 5 миллионов объёмов Солнца.

Однако эта средняя оценка включает погрешность ±192 солнечных радиуса, что значит, радиус этой звезды может быть как 1900, так и 1516 солнечных радиуса. Нижняя граница размещает её наравне с V354 Цефея и VX Стрельца . Между тем вторая по размеру звезда в списке возможных самых крупных звёзд - это NML Лебедя (NML Cygni) , полуправильная переменная звезда красный гипергигант, расположенная в созвездии Лебедь на расстоянии 5300 световых лет от Земли.

Увеличенное изображение красного гиганта UY Щита. Предоставлено: Rutherford Observatory/Haktarfone.

Из-за расположения этой звезды в , она сильно затеняется пылью. В результате, по подсчётам астрономов, её размер может составлять от 1642 до 2775 солнечных радиусов, что значит, она могла бы стать самой большой звездой, известной во Вселенной (с запасом около 1000 солнечных радиусов), или в действительности торой по величине, не отставая от UY Щита .

Всего лишь несколько лет назад звание самой большой звезды носила VY Большого Пса (VY Canis Majoris), красный гипергигант в созвездии Большой Пёс, расположенная в 5000 световых годах от Земли. Ещё в 2006 году профессор Роберта Хэмфри из Университета Миннесоты вычислила верхнюю границу её размера в 1540 больше Солнца. Её средняя масса, тем не менее, составила 1420 солнечных масс, что ставит её на 8 место позади V354 Цефея и VX Стрельца.

Выше были перечислены самые большие звёзды , о которых нам известно, но в скорее всего есть десятки звёзд побольше, скрытые пылью и газом, так что мы их не видим. Но даже если мы не сможем обнаружить эти звёзды, можно поразмышлять над их вероятными размером и массой. Так насколько же большими могут быть звёзды ? Ещё раз повторюсь, профессор Роберта Хэмфри из Миннесоты дала ответ.

Сравнение размеров Солнца и VY Большого Пса, звезды, которая когда-то носила звание самой большой известной звезды во Вселенной . Предоставлено: Wikipedia Commons/Oona Räisänen.

Как она объяснила в своей статье, крупнейшие звёзды во Вселенной - самые холодные. Поэтому, хотя Эта Киля является самой яркой звездой, о которой мы знаем, она чрезвычайно горячая (25 000 Кельвин) и поэтому в диаметре всего 250 солнечных радиусов. Самые крупные звёзды , напротив, будут холодными сверхгигантами. Как в случае VY Большого Пса , который имеет температуру 3500 Кельвин, и действительно большая звезда будет ещё холоднее.

При 3000 Кельвин, по оценкам Хэмфри, холодный сверхгигант был бы размером в 2600 раз больше Солнца. Это ниже верхнего предела оценок для NML Лебедя , но выше средних оценок как для NML Лебедя , так и для UY Щита . Следовательно, это верхний предел звезды (по крайней мере, теоретически и основываясь на всей информации, которую мы имеем на сегодняшний день).

Но поскольку мы продолжаем всматриваться во Вселенную всеми нашими телескопами и изучаем её с помощью автоматических космических аппаратов и пилотируемых миссий, вы обязательно найдёте новые удивительные вещи, которые будут поражать нас дальше!

И обязательно посмотрите эту удивительную анимацию ниже, которая показывает размеры различных объектов в космосе, начиная с крошечных и заканчивая звездой UY Щита . Наслаждайтесь!

Название прочитанной вами статьи "Какая звезда самая большая во Вселенной?" .

Невооруженным взглядом человек может увидеть на небе до 6 тысяч звезд, если учитывать оба полушария. Если же брать во внимание самые мощные и сложные телескопы, то за годы исследований космоса мы нашли в бездне космоса миллиарды светил, среди которых есть те, размеры которых не поддаются воображению.

Мы удивляемся, когда сравниваем размеры нашей Земли и Солнца, но Вселенная скрывает в себе самые большие звезды, которые тысячи раз больше нашей. Займемся нашим любимым делом – сравнением размеров. За единицу измерения принято брать экваториальный солнечный радиус.

1. UY Щита

UY Щита – абсолютный рекордсмен по размерам среди всех звезд, известных нам на данный момент. Она находится на расстоянии 9500 световых лет от нас. Радиус самой большой звезды равен 1708 радиусам нашего Солнца, а во время активных пульсаций он доходит до 2298 радиусов. Если бы этот монстр располагался в нашей системе, его фотосфера (видимый диск) достигла бы орбиты Юпитера.

Рядом со UY Щита Солнце бы казалось даже не карликом – пылинкой. Эта звезда очень яркая, но увидеть ее невооруженным взглядом не получится из-за большой толщи космической пыли между нами и этим гипергигантом.

2. NML Лебедя

Еще один красный гипергигант, который находится в созвездии Лебедя, получил соответствующее название — NML Лебедя. На фото звездное скопление, в котором находится эта сверхмассивная звезда. Ее радиус равен 1650 радиусам нашего Солнца, и она удалена от нас на 5300 световых лет.

В сравнении с UY Щита, NML Лебедя открыли сравнительно недавно – в 1965 году. С тех пор ученым удалось даже проанализировать состав звезды с помощью спектрального анализа. Что касается ее размеров, то хорошо, что она так далеко.

3. RW Цефея

Глядя на этих гигантов, несложно и комплекс неполноценности заработать. Третье место в нашем списке самых больших звезд досталось красному гипергиганту RW Цефея, расположенному в одноименном созвездии. Эта звезда удалена от нас на 11500 световых лет, и несмотря на ее размеры, увидеть ее невооруженным взглядом вам вряд ли удастся. Зато есть шанс разглядеть этого монстра на ночном небе в любительский телескоп.

Радиус RW Цефея составляет 1636 солнечных в своем пике пульсации. И она несется навстречу нашему Солнцу со скоростью 56 км/с. Звучит угрожающе, но по космическим меркам это все равно, что на месте стоит. Ученые пророчат ей будущее в виде очередной черной дыры.

4. WOH G64

Интересные вещи происходят у них там в космосе. Например, четвертая по величине в списке самых больших звезд WOH G64 находится от нас на расстоянии 163 тысячи световых лет. Слово «огромная» для такой дистанции не значит ничего, однако и об этом светиле нашим ученым удалось узнать некоторые факты, которые делают эту звезду особенной. Согласно последним исследованиям, ее радиус составляет 1540 солнечных, но светимость при этом не очень высокая.

С помощью мощного телескопа, расположенного в Чили, выяснилось, что вокруг звезды WOH G64 находится большое скопление газа и пыли, которые образуют вокруг нее так называемый тор (называйте его бубликом).

5. Вэстерланд 1-26

Ученые тоже не лишены романтического мышления, и готовы давать своим открытиям красноречивые названия. Так в скоплении Вэстерланд 1 в созвездии Жертвенника находится еще один красный сверхгигант, который называется Вэстерланд 1-26. Он удален от нашей системы на 11500 световых лет. Радиус звезды равен 1530 солнечным, а ее светимость в 380 000 раз сильнее, чем у Солнца.

Система была открыта в 1961 году, но творческий запал у ученых закончился, и они просто начали называть звезды в той системе по номерам.

Астрономы не перестают нас радовать новыми открытиями, находя во Вселенной все новые и новые звезды. Одни из них можно увидеть ночью невооруженным взглядом, просто посмотрев в ночное небо. Для того, чтобы увидеть другие требуются самые мощные телескопы. Какая самая большая звезда во вселенной? Где она находится и чем отличается от своих соседей? Предлагаем вам ознакомиться с рейтингом самых огромных звезд, которые уже были открыты астрономами во вселенной.

AH Скорпиона

Это настоящий красный гигант, который находится в области созвездия Скорпиона на расстоянии 12 тысяч световых лет относительно нашей планеты. Его радиус превышает радиус Солнца в 1,5 тысяч раз.

KY Лебедя

До этой звезды, которая расположилась в созвездии Лебедя, лететь от Земли придется целых 5 тысяч световых лет. Сравнивая радиус планеты с Солнцем, можно сказать, что ее радиус равняется 1420 солнечных радиусов. А вот масса у планеты не настолько большая – она всего лишь в 25 раз тяжелее нашего светила. Осветить же она могла намного больше Солнца, так как яркость KY Лебедя превышает солнечную во много миллионов раз, поэтому может вполне победить в номинации «Самая яркая».

VV Цефея А

Эта двойная расположилась в одноименном созвездии, расстояние до которого составляет порядка 5000 световых лет. Она признана одной из самых больших в своей галактике, уступая лишь VY Большому псу. Оценивая радиус по экватору этой звезды можно сказать, что он равен 1900 экваториальных радиусов нашего светила.

VY Большого пса

Если рассматривать Млечный Путь, то именно эта звезда стала его рекордсменом, с радиусом превышающим размер Солнечного более чем в 1540 раз. Согласно исследованиям астрономов, эта звезда очень неустойчива и есть предположение, что в течение 100000 следующих лет она непременно взорвется, в результате чего может образоваться гамма-всплеск, способный погубить все живое, что находится в пределах 1-2 световых лет. Что касается планеты Земля, то ее может спасти только огромное расстояние от нашей планеты до VY Большого пса, которое составляет около 4000 световых лет. Поэтому земляне могут быть спокойны.

VX Стрельца

Ученые отмечают пульсацию этой переменной звезды, так как исследования доказали периодическое изменение ее температуры и объемов. А ее пульсацию можно сравнить с биением сердца человека. Экваториальный радиус VX Стрельца равняется 1520 солнечным. Расположена звезда в одноименном созвездии, от которого и получила свое название.

Вэстерланд 1-26

Числовое значение радиуса этого гиганта превышает Солнечный в 1540 раз. От Земли до Вэстерланд 1-26 порядка 11500 световых лет.

WOH G64

Звезду WOH G64 называют красной звездой. Ее можно найти, исследуя созвездие, которое имеет название Золотая Рыба, которое разместилось в галактике с названием Большое Магелланово Облако. От нашей Солнечной системы порядка 163 тысячи световых лет до нее. Ее радиус в 1730 раз больше, чем у Солнца. Согласно исследованиям, звезда прекратит свое существование, став сверхновой. Однако это произойдет не ранее, чем через 10-20 тысяч лет. Хотя за это время еще много всего может измениться.

RW Цефея

Данная гигантская звезда имеет красный цвет и на находится от Земли на расстоянии более 2700 световых лет. Ее радиус по экватору больше радиуса Солнца в 1636 раз.

NML Лебедя

Свое название звезда приобрела исходя из названия созвездия, где и была обнаружена астрономами. Ее радиус превышает солнечный в 1650 раз. Расстояние в 5300 световых лет отделяет нас от NML Лебедя. Исследуя структуру планеты, ученые обнаружили в ней окись серы, сульфид водорода и другие вещества.

UY Щита

Ученые сошлись во мнении, что именно UY Щита является наиболее крупной во всей вселенной. Находится рекордсмен в созвездии с таким же названием на расстоянии приблизительно 9,5 тысяч световых лет от нас. Звезда очень яркая, но мешают этому огромное количество пыли и газа вокруг планеты.

В нашей галактике. Это сопряжено с огромными дистанциями в космосе и сложностью наблюдений с последующим анализом полученных данных. На сегодня учёным удалось обнаружить и зарегистрировать примерно 50 миллиардов светил. Более совершенная техника позволяет исследовать отдалённые закоулки космоса и получать новую информацию об объектах.

Оценка и поиск сверхгигантов в космосе

Современная астрофизика в процессе исследования космоса постоянно сталкивается с большим количеством вопросов. Причиной этому служит гигантский размер видимой Вселенной, около четырнадцати миллиардов световых лет. Порой, наблюдая за звездой, достаточно сложно оценить расстояние до неё. Поэтому, прежде чем отправиться в путь в поисках определения, какая самая большая звезда в нашей галактике, необходимо понимать уровень сложности наблюдения за космическими объектами.

Ранее, до начала двадцатого века, считалось, что наша галактика одна. Видимые другие галактики причислялись к туманностям. Но Эдвин Хаббл нанёс сокрушительный удар по представлениям учёного мира. Он утверждал, что галактик большое множество, и наша не является самой большой.

Космос невероятно огромен

Дистанции до ближайших галактик огромны. Достигают сотен миллионов лет. Для астрофизиков достаточно проблематично определить, какая самая большая звезда в нашей галактике.

Поэтому о других галактиках с триллионами звёзд, на дистанции в сто и более миллионов световых лет, говорить ещё сложнее. В процессе исследования открываются новые объекты. Обнаруженные звезды сравниваются и определяются самые уникальные и большие.

Сверхгигант в созвездии Щита

Название самой большой звезды в нашей галактике - UY Щита, красный сверхгигант. Это переменная которой изменяется от 1700 до 2000 диаметров Солнца.

Наш мозг не способен представить подобные величины. Поэтому для полного представления, каких размеров самая большая звезда в галактике, необходимо сравнить с понятными для нас величинами. Для сопоставления подойдёт наша Солнечная система. Размер звезды настолько велик, что если её разместить на месте нашего Солнца, то граница сверхгиганта окажется на орбите Сатурна.

А наша планета и Марс окажутся внутри звезды. Расстояние до этого «монстра» космоса составляет около 9600 световых лет.

Самая большая звезда в галактике - UY Щита - может условно лишь считаться «царём». Причины очевидны. Одна из них - это огромные космические дистанции и космическая пыль, усложняющие получение точных данных. Другая проблема связана непосредственно с физическими свойствами сверхгигантов. При диаметре в 1700 раз больше, чем наше небесное светило, самая большая звезда в нашей галактике массивнее всего в 7-10 раз от него. Получается, что плотность сверхгиганта в миллионы раз меньше, чем окружающий нас воздух. Плотность её сопоставима с атмосферой Земли на высоте примерно ста километров над уровнем моря. Поэтому достаточно проблематично определить точно, где заканчиваются границы звезды и начинается её «ветер».

На данный момент самая большая звезда в нашей галактике пребывает в конце цикла своего развития. Она расширилась (такой же процесс произойдёт с нашим Солнцем в конце эволюции) и начала активное сжигание гелия и ряда других элементов, более тяжёлых, чем водород. Спустя несколько миллионов лет самая большая звезда в галактике - UY Щита - превратится в жёлтого сверхгиганта. А в дальнейшем - в ярко-голубую переменную, а возможно, и в звезду Вольфа - Райе.

Наряду с «царём» - сверхгигантом UY Щита - можно отметить порядка десяти звёзд со схожими размерами. В их число входит VY Большого Пса, Цефея А, NML Лебедя, WOH G64 VV и ряд других.

Известно, что все крупнейшие звёзды являются короткоживущими и очень нестабильными. Подобные звёзды могут существовать как миллионы лет, так и несколько тысячелетий, заканчивая свой жизненный цикл в виде сверхновой или чёрной дыры.

Самая большая звезда в галактике: поиск продолжается

Наблюдая за серьёзными изменениями за последние двадцать лет, стоит предположить, что со временем наше понимание возможных параметров сверхгигантов будет отличаться от ранее известных. И вполне возможно, в ближайшие годы будет открыт очередной сверхгигант, с большей массой или размером. А новые открытия натолкнут учёных на пересмотр ранее принятых догм и определений.