Wie sind Hypergiant Stars?

Das Universum ist mit Sternen aller Größen und Typen gefüllt. Die größten unter ihnen heißen "Hypergiants" und stellen unsere winzige Sonne in den Schatten. Nicht nur das, aber einige von ihnen können wirklich komisch sein.

Hypergiants sind unglaublich hell und mit genug Material gefüllt, um eine Million Sterne wie unsere zu produzieren. Wenn sie geboren werden, nehmen sie das gesamte verfügbare "Starbirth" -Material in der Region auf und leben ihr Leben schnell und heiß. Hypergiants werden durch den gleichen Prozess wie andere Sterne geboren und leuchten auf die gleiche Weise, aber darüber hinaus unterscheiden sie sich sehr von ihren winzigeren Geschwistern. 

Hypergiants kennenlernen

Hypergante Sterne wurden zuerst getrennt von anderen Überriesen identifiziert, da sie signifikant heller sind. das heißt, sie haben eine größere Leuchtkraft als andere. Studien ihrer Lichtleistung zeigen auch, dass diese Sterne sehr schnell an Masse verlieren. Dieser "Massenverlust" ist ein charakteristisches Merkmal eines Hypergierenden. Zu den anderen zählen ihre Temperaturen (sehr hoch) und ihre Massen (bis zu dem Vielfachen der Sonnenmasse)..

Erschaffung von Hypergiant Stars

Alle Sterne bilden sich in Gas- und Staubwolken, unabhängig von ihrer Größe. Es ist ein Prozess, der Millionen von Jahren dauert, und schließlich "schaltet" sich der Stern ein, wenn er beginnt, Wasserstoff in seinem Kern zu verschmelzen. Das ist der Zeitpunkt, zu dem es sich in seiner Entwicklung auf eine Zeitspanne bewegt, die als Hauptsequenz bezeichnet wird. Dieser Begriff bezieht sich auf ein Diagramm der Sternentwicklung, mit dem Astronomen das Leben eines Sterns verstehen.

Alle Stars verbringen den größten Teil ihres Lebens in der Hauptsequenz und fusionieren stetig Wasserstoff. Je größer und massereicher ein Stern ist, desto schneller verbraucht er seinen Treibstoff. Sobald der Wasserstoffbrennstoff in einem Sternkern verschwunden ist, verlässt der Stern im Wesentlichen die Hauptsequenz und entwickelt sich zu einem anderen "Typ". Das passiert bei allen Stars. Der große Unterschied kommt am Ende des Lebens eines Sterns. Und das hängt von seiner Masse ab. Sterne wie die Sonne beenden ihr Leben als planetarische Nebel und blasen ihre Massen in Schalen aus Gas und Staub in den Weltraum.

Wenn wir zu Hypergiganten und ihrem Leben kommen, werden die Dinge wirklich interessant. Ihr Tod kann eine großartige Katastrophe sein. Sobald diese massereichen Sterne ihren Wasserstoff verbraucht haben, dehnen sie sich zu viel größeren Überriesensternen aus. Die Sonne wird in Zukunft dasselbe tun, allerdings in einem viel kleineren Maßstab.

Auch in diesen Sternen ändert sich etwas. Die Expansion wird verursacht, wenn der Stern beginnt, Helium in Kohlenstoff und Sauerstoff zu verwandeln. Dadurch erwärmt sich das Innere des Sterns, wodurch das Äußere anschwillt. Dieser Prozess hilft ihnen zu vermeiden, dass sie in sich zusammenfallen, selbst wenn sie sich erwärmen.

In der Supergiant-Phase oszilliert ein Stern zwischen mehreren Zuständen. Es wird für eine Weile ein roter Überriese sein, und wenn es dann beginnt, andere Elemente in seinem Kern zu verschmelzen, kann es ein blauer Überriese werden. Dazwischen kann ein solcher Stern beim Übergang auch als gelber Überriese erscheinen. Die unterschiedlichen Farben sind darauf zurückzuführen, dass der Stern in der roten Überriesenphase auf das Hundertfache des Sonnenradius und in der blauen Überriesenphase auf weniger als 25 Sonnenradien anschwillt.

In diesen Überriesenphasen verlieren solche Sterne ziemlich schnell an Masse und sind daher ziemlich hell. Einige Überriesen sind heller als erwartet, und Astronomen haben sie eingehender untersucht. Es stellt sich heraus, dass die Hypergiganten einige der massereichsten Sterne sind, die jemals gemessen wurden, und dass ihr Alterungsprozess viel übertriebener ist. 

Das ist die Grundidee, wie ein Hyperling alt wird. Den intensivsten Prozess erleiden Sterne, die mehr als das Hundertfache der Masse unserer Sonne betragen. Der größte ist mehr als das 265-fache seiner Masse und unglaublich hell. Ihre Helligkeit und andere Eigenschaften veranlassten Astronomen, diesen aufgeblähten Sternen eine neue Klassifizierung zu geben: hypergiant. Es handelt sich im Wesentlichen um Überriesen (entweder rot, gelb oder blau) mit einer sehr hohen Masse und hohen Massenverlustraten.

Detaillierung der endgültigen Todesursachen von Hypergiganten

Hypergiganten leben aufgrund ihrer hohen Masse und Leuchtkraft nur wenige Millionen Jahre. Das ist eine ziemlich kurze Lebensdauer für einen Star. Zum Vergleich: Die Sonne wird etwa 10 Milliarden Jahre alt. Ihre kurze Lebensdauer bedeutet, dass sie sehr schnell von Babysternen zu Wasserstofffusionen übergehen, ihren Wasserstoff ziemlich schnell verbrauchen und lange vor ihren kleineren, weniger massigen und ironischerweise länger lebenden Sterngeschwistern (wie dem Sonne).

Schließlich verschmilzt der Kern des Hypergants schwerere und schwerere Elemente, bis der Kern größtenteils aus Eisen besteht. Zu diesem Zeitpunkt ist mehr Energie erforderlich, um Eisen zu einem schwereren Element zu verschmelzen, als der Kern zur Verfügung hat. Fusion stoppt. Die Temperaturen und Drücke im Kern, die den Rest des Sterns im sogenannten "hydrostatischen Gleichgewicht" hielten (mit anderen Worten, der nach außen gerichtete Druck des Kerns, der gegen die Schwerkraft der darüber liegenden Schichten gedrückt wird), reichen nicht mehr aus, um den Stern zu halten der Rest des Sterns bricht nicht in sich zusammen. Dieses Gleichgewicht ist weg, und das bedeutet, es ist Katastrophenzeit im Stern.

Was geschieht? Es bricht katastrophal zusammen. Die kollabierenden oberen Schichten kollidieren mit dem sich ausdehnenden Kern. Alles prallt dann wieder ab. Das ist es, was wir sehen, wenn eine Supernova explodiert. Im Fall des Hypergiant ist der katastrophale Tod nicht nur eine Supernova. Es wird eine Hypernova sein. Einige theoretisieren sogar, dass anstelle einer typischen Typ-II-Supernova ein sogenannter Gammastrahlen-Burst (GRB) auftreten würde. Das ist ein unglaublich starker Ausbruch, der den umgebenden Raum mit unglaublichen Mengen an Sterntrümmern und starker Strahlung sprengt. 

Was bleibt zurück? Das wahrscheinlichste Ergebnis einer solchen katastrophalen Explosion wird entweder ein Schwarzes Loch oder vielleicht ein Neutronenstern oder ein Magnetar sein, die alle von einer Hülle aus Trümmern umgeben sind, die sich über viele Lichtjahre erstrecken. Das ist das ultimative, verrückte Ende für einen Stern, der schnell lebt, jung stirbt: Er hinterlässt eine wunderschöne Szene der Zerstörung.

Herausgegeben von Carolyn Collins Petersen.