Одна из самых больших звезд, известных на сегодня – Стивенсон 2-18. По некоторым оценкам ее радиус может быть более чем в 2000 раз больше радиуса Солнца. Какова же масса такого гиганта? Мы не знаем. Приблизительный размер был посчитан по оценкам ее светимости и температуры, но найти конкретное значение радиуса в научных статьях сложно. Другая гигантская звезда, предположительно, поменьше, но ненамного. Это знаменитая UY Щита. Ее масса оценивается примерно в 10 солнечных масс.
Красные гиганты
Вас удивляет такая огромная разница в размерах и незначительная разница по массе? В конце жизни звезды любят раздуться. Эта сделает и Солнце, которое на какое-то время станет красным гигантом. А еще более массивные звезды становятся красными сверхгигантами. Если мы посмотрим на то, какими звезды бывают по массе, то сложится впечатление, что они стремятся к меньшей массе.
Самые распространенные звезды в нашей галактике – это красные карлики с массами 7-50% массы Солнца. И они составляют 70, а то и все 80% от всей численности в нашей галактике. Чем выше масса, тем такие звезды встречаются реже. Совсем ограничены в количестве те, масса которых измеряется десятками солнечных масс.
Звездный лимит
Планеты могут отличаться гораздо значительнее. Так почему бы и звездам не формироваться в большем диапазоне масс? Тот же Юпитер примерно в 5750 раз массивнее Меркурия. А есть планеты намного массивнее Юпитера. Однако из наблюдений можно сделать вывод, что существует некий механизм, который не дает формироваться слишком массивным звездам. Такие механизмы на лимиты обсуждаются уже давно.
Свой известный лимит или предел Артур Эддингтон предложил еще в 1926 году. Мы знаем, что звезды большую часть своей жизни находятся на так называемой главной последовательности. В течение этого этапа они находятся в гидростатическом равновесии. Гравитация, пытающаяся сжать звезду, уравновешена давлением, направленным наружу. Это давление возникает в результате термоядерных реакций в ядре звезды.
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
Чем звезда массивнее, тем выше температура в ее ядре и тем сильнее это давление. Поэтому было сделано предположение, что может существовать некий предел по массе звезды, при котором давление, создающееся реакцией в ядре, победит силу притяжения. Верхние слои звезды начнут свободно улетать в космос, что вызовет большую потерю массы.
Есть предполагаемые лимиты, которые могут действовать и на этапе формирования звезды, когда она становится слишком массивной и горячей. Протозвезда может уже стать неспособной набирать массу из окружающего ее облака, и как бы сдувать это вещество.
Прародители черных дыр
Ранние оценки ставили предел Эддингтона на уровень 60 солнечных масс. Современные теоретические расчеты подняли его до нескольких сотен масс Солнца. Сегодняшние известные рекордсмены по массе находятся в диапазоне 150-200 масс нашего светила. Например, масса звезды P-136a1 по некоторым оценкам, достигает 320 солнечных масс.
Более консервативные оценки говорят примерно о 150. Но таких звезд очень мало. Возможно, какие-то из них сформировались через слияние двух массивных звезд, и наблюдаем мы их в короткий период перед уничтожением.
Однако, наблюдения телескопа Джеймса Уэбба, который кроме всего прочего ищет первые звезды, потенциально смогут дать нам информацию о том, существовали ли сверхмассивные звезды в 100 тысяч масс Солнца. И что из себя на самом деле представляли первые звезды.
Если же сверхмассивные первые звезды действительно существовали, то это может привести к решению еще одной загадки астрофизики: проблемы формирования сверхмассивных черных дыр, которые, судя по всему, существовали в очень ранней Вселенной.
До сих пор представляется загадкой то, как они могли так быстро нарастить массу, если формировались просто через слияние обычных черных дыр и звездной массы. Но если допустить что они образовались из сверхмассивных звезд, которые формировались посредством механизма холодной аккреции (переходите по ссылке и читайте первую часть этой статьи, где мы подробнее об этом писали), то эти звезды смогут претендовать на звание прародителей сверхмассивных черных дыр.