UY Щита: красный супергигант, объемом в 5 миллиардов раз превышающий Солнце

Раскаленный гипергигант, огненный шар, способный истребить все живое в радиусе 2,5 миллиардов километров. Если допустить, что на карте звездного неба существует красная точка, которой природа отметила самую большую загадку Вселенной, то у нее явно было чувство юмора.

фото: aminoapps.com

За мерцающей крупицей в недрах космического пространства скрывается настоящая преисподняя, в 5 миллиардов раз превосходящая по объему и в 340 тысяч раз ярче нашего Солнца.

Много ли вы знаете о самой большой звезде во Вселенной? Пришло время разобраться в том, что представляет собой самый величественный гигант из когда-либо открытых человечеством – UY Щита.

UY Щита или UY SCUTI – красный гипергигант, находящийся в созвездии Щита, расположенном в одном из самых плотных облаков Млечного пути. В 2° к северу от гаммы Щита и на северо-востоке от знаменитой Туманности орла.

Рассчитать расстояние до самого созвездия невозможно в силу того, что все его звезды расположены на разной степени удаленности от Земли, но современные технологии наблюдения позволяют нам предположить, что самая большая звезда во Вселенной находится от нашего Солнца на расстоянии 9 тысяч 500 световых лет.

А теперь отмотаем время немного назад, в ту эпоху, когда ночному небу еще не мешал электрический свет. В 1860 году группа немецких астрофизиков во главе с Фридрихом Вильгельмом Аргеландером зафиксировала в звездном каталоге Боннского обозрения новый объект.

Но из-за технологических ограничений и невозможности проведения более подробного исследования, ученые так и не узнали, что открыли самую большую звезду во Вселенной. Небесному телу дали краткое описание согласно универсальным законам астрономических атласов.

Немного истории

Впервые звезда была отмечена в каталоге с аббревиатурой BD, имела порядковый номер 5055 и находилась между 12 и 13 градусами южной широты на небосводе, что в результате дало имя – BD-12 5055.

Истинные же размеры красного гипергиганта мир узнал намного позднее – в 2012 году, с помощью телескопа обсерватории ALMA (Atacama Large Millimeter Array), находящейся в чилийской пустыне Атакама.

Открытие такого масштаба потрясло человечество. В течение одного дня Бетельгейза, VY Большого Пса и NML Лебедя оказались смещены с пьедестала почета звездой BD-12 5055, которая, как выяснилось позже, вот уже более сотни лет была вписана во все звездные каталоги.

Когда астрономы взглянули на BD-12 5055 во второй раз, уровень ее излучения уже не был прежним, что позволило сделать следующий вывод: перед учеными была переменная звезда, более того, пульсирующая переменная звезда.

Светимость переменной звезды напрямую зависит от физических процессов, происходящих вблизи нее. Причинами такого изменения блеска звезд могут быть радиальные и нерадиальные пульсации, хромосферная активность, периодические затмения звезд в тесной двойной системе и, в том числе, катастрофические процессы, такие, как взрыв сверхновой.

38 переменная звезда: характеристики

Гипергигант был быстро переименован и вошел в историю под тем именем, которое мы знаем сейчас: 38 переменная звезда в созвездии Щита, а именно – UY Щита Объем.

На пике пульсации его радиус достигает 1900 радиусов солнца, а объем превосходит величину главной звезды нашей системы в 5 миллиардов раз. Чтобы в короткий срок представить подобную величину, нужно понять две вещи: во-первых, если поместить UY Щита в центр солнечной системы, она поглотит всё, вплоть до границ орбиты Сатурна, а это Меркурий, Венера, Земля, Марс и Юпитер со всеми спутниками, а во-вторых, международная космическая станция, которая делает оборот вокруг Земли всего за 90 минут и движется со скоростью 7,9 км в секунду, сможет облететь самую большую звезду во Вселенной только за 5 лет.

Но размер звезды не всегда пропорционален ее массе. Несмотря на свою внушительную величину – от 7 до 8 астрономических единиц (1 единица равна 149 597 870 км) в диаметре – UY Щита даже не входит в список самых массивных звезд.

Ее масса находится между 7 и 10 единицам массы Солнца, однако несмотря на это, красный гипергигант все еще страшно далек от рекордсмена R136a1 и Большого Магелланова Облака.

R136a1 и UY Щита

Звучит парадоксально: по своим характеристикам R136a1 и UY Щита практически уравновешивают друг друга в обратной пропорции, как старые конкуренты, каждому из которых выпадает шанс обыграть соперника на домашнем поле.

Масса R136a1 равняется 256-ти солнечным массам, что в десятки раз больше, чем UY Щита, которая весит около 25-ти масс Солнца. В то же время максимальный радиус пульсирующей UY Щита больше радиуса самой тяжелой звезды почти на полторы тысячи единиц, хотя есть здесь есть один подозрительный момент.

Согласно существующим моделям эволюции звезд, начальная масса такой звезды, как UY Щита, должна быть значительно больше – около 25 единиц и при этом постоянно находиться в процессе сгорания. Ее нынешнее масса меньше этого значения почти в 3 раза, это значит, что она является не только самой большой, но и самой быстро сгорающей звездой из ныне известных науке.

Впрочем, на этом феноменальные особенности красного сверхгиганта не заканчиваются. Догадавшись, что звезды – это далекие солнца, астрономы уже сотни лет назад начали рассуждать о том, что там тоже могут существовать планетарные системы. Но обнаружить их невероятно тяжело, несмотря на развитие научного прогресса.

Планеты в орбите UY Щита

На сегодняшний день около UY Щита присутствие планет обнаружить не удалось ни одним из существующих методов. Возможно, это связано с колоссальными размерами звезды, или с ее удаленностью от точки обзора. Тем не менее, по расчетам астрофизиков обитаемая зона вокруг UY Щита при ее гигантских размерах будет составлять от 700 до 1300 астрономических единиц в километрах. Это число звучит просто невероятно: 149 598 000 000 км.

Для сравнения зона обитаемости в солнечной системе находится на расстоянии от 0,95 до 1,37 астрономической единицы от Солнца, что примерно в тысячу раз меньше. Если живая планета появится на безопасном расстоянии, скажем, в 950-ти астрономических единицах от UY Щита, год на ней будет длиться 9600 земных лет – это почти 2,5 тысячи лет зимы и ровно столько же лета. Иными словами, на такой планете сменятся множество поколений, которые будут знать только одно время года.

Впрочем, существование органических форм жизни в этих условиях должно быть очень неспокойно. UY Щита – красный гипергигант спектрального класса M4la, и температура его поверхности может достигать максимум 3,5 тысяч градусов по Кельвину. Довольно мало для такой звезды, но даже этого хватает, чтобы плавить водород и гелий, которые содержатся вокруг ее ядра.

Что будет с UY Щита, если...

Возможно, через несколько тысяч лет UY Щита значительно увеличит свою температуру и светимость, став звездой Вольфа-Райе или голубым сверхгигантом.

Особенности расположения звезды в пределах ее галактики указывают на то, что она богата металлами, а, значит, когда UY Щита окончательно избавится от гелия, сплавления тяжелых элементов приведет к тому, что ядро звезды будет производить железо и тем самым нарушит баланс, необходимый для того, чтобы поддерживать ее в условиях собственной гравитации.

Тут начинается самое интересное. Теоретически у нас есть несколько вариантов развития событий. Если при сжатии и излучаемой энергии температура звезды будут увеличиваться, мы получим голубого сверхгиганта. Если ее водород выгорит, устойчивость внешних слоев нарушится из-за избыточной светимости, но масса останется прежней, и UY Щита станет звездой Вольфа-Райе с красивыми облаками газа, которые останутся в результате потери вещества. Но есть и третий вариант. Когда звездное ядро больше не поддерживается гравитацией, оно буквально падает на себя со скоростью, достигающей 70 000 км в секунду, и это приводит к быстрому росту температуры и плотности. После того как материал для термоядерных реакций заканчивается, звезда теряет свою механическую устойчивость и начинает с увеличивающейся скоростью сжиматься к центру. Если растущее внутреннее давление останавливает гравитационное сжатие, то центральная область такого небесного тела становится сверхплотной нейтронной звездой, что может сопровождаться сбросом оболочки и наблюдаться как вспышка сверхновой.

Звучит устрашающе, но даже если это случится, смертоносный выброс энергии, произошедший за тысячи световых лет от солнечной системы никак не отразится на обитателях Земли. И несмотря на то, что открытие опаснейших в своем роде небесных гигантов, таких как UY Щита, всякий раз будет причиной для тревог, расстояние, которое отделяет нас от них можно считать еще одним подтверждением теории об исключительных условиях существования жизни на нашей планете.

Самая большая звезда во Вселенной еще на долгие годы останется алой мерцающий точкой для каждого человека, который с наступлением темноты поднимает взгляд к небу.