VY CANIS MAJORIS: PAGTUKLAS, KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAGBUO AT EBOLUSYON - ARTE - 2025

Ang VY Canis Majoris ay isang bituin sa konstelasyong Canis Majoris o Can Mayor, kung saan matatagpuan din si Sirius. Ang VY Canis Majoris ay halos 4900 light-years na malayo mula sa Earth at makikita na may mga binocular at teleskopyo, na nagpapakita ng isang natatanging pulang kulay.

Ang unang mga obserbasyon ng VY Canis Majoris (VY CMa) na petsa mula sa unang bahagi ng ika-19 na siglo. Ang mga ito ay dahil sa Pranses na astronomo na si Joseph DeLalande noong 1801, na inuri ito bilang isang magnitude 7 bituin.

Larawan 1. Si VY Canis Majoris sa konstelasyon ng Orion, ay isang bituin na may radius libu-libong beses na mas malaki kaysa sa Araw, napapalibutan ito ng isang nebula na binubuo ng materyal na ang bituin mismo ay patuloy na naghuhugas. Pinagmulan: Wikimedia Commons. Judy Schmidt.

Sa pamamagitan ng mga pagpapabuti sa disenyo ng teleskopyo, ang mga astronomo sa unang bahagi ng ika-20 siglo ay mabilis na natanto kung paano natatangi ang VY CMa, salamat sa pagkakaiba-iba nitong ningning at napuno ng isang kumplikadong nebula, na puno ng mga kumpol at kondensasyon.

Para sa kadahilanang ito para sa ilang oras naisip na sa halip ay isang sistema ng bituin. Ang ideyang ito ay kasalukuyang wala sa tanong, bagaman ang ilang mga astronomo ay nagtaltalan na mayroong isang kasama.

Ang mga obserbasyon ay nagpapahiwatig na ang VY CMa ay sobrang maliwanag at ng pambihirang sukat, libu-libong beses na mas malaki kaysa sa Araw. Sa ganoong sukat na, kung naganap ito, ang bituin ay magpapalawak hanggang sa orbit ng Saturn.

Ang VY CMa ay tiyak na nasa isang hindi matatag na yugto, na nangunguna sa pagtatapos ng buhay nito, dahil ang bituin ay mabilis na ibinubuhos ang mga panlabas na layer nito at inihagis sa espasyo, kung saan kumalat sila tulad ng isang nebula sa paligid nito.

Iyon ang dahilan kung bakit hindi pinangungunahan ng mga astronomo ang posibilidad na ang VY CMa ay daranas ng isang supernova outbreak sa isang maikling panahon.

katangian

Ang mga astronomo ay napaka-interesado sa pag-aaral ng isang bituin na natatanging bilang VY CMa, dahil ang impormasyon nito ay tiyak sa pag-aaral ng ebolusyon ng stellar.

Ang VY CMa ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging kabilang sa mga bituin na may pinakadakilang radius at isa rin sa pinaka maliwanag. Kasama rin ito sa pinakapang-akit ng mga pulang supergante na bituin, mga bituin na naglakbay nang malayo sa kanilang buhay na stellar.

Ang VY CMa ay kamangha-manghang din dahil ang mga araw nito ay inaasahan na magtatapos bigla, sa isang malaking pagsabog ng supernova. Tingnan natin ang ilan sa mga mas kawili-wiling mga detalye:

Lokasyon

Ang VY CMa ay nakikita mula sa Earth sa konstelasyong Canis Major, malapit sa Sirius at ang konstelasyon na Orion. Ito ay sa pagitan ng 3,900 at 4,900 light years mula sa Earth.

Hindi madaling tumpak na maitatag ang distansya, una dahil ang bituin ay hindi malapit at pangalawa dahil ito ay patuloy na spewing material. Samakatuwid ito ay nakapaloob sa isang nebula (tingnan ang figure 1) na nagpapahirap na makita ang kapaligiran ng bituin at mahirap gawin ang tumpak na mga pagtatantya.

Larawan 2. Ang konstelasyon ay Maaaring Major at VY CMa na bilog na pula, malapit sa NGC 2362, isang bukas na kumpol na puno ng mga batang bituin at bituin sa pagbuo. Pinagmulan: Wikimedia Commons. Canis_major_constellation_map.png: Torsten Bronger.derivative work: Kxx.

Pagkakaiba-iba

Sa pamamagitan ng 1931 ito ay isang katotohanan na ang VY CMa ay nakakaranas ng mga kilalang mga pagkakaiba-iba sa ningning nito, tulad na inilarawan ito bilang isang pang-matagalang variable na bituin.

Bagaman maliwanag ito, ang ganap na lakas nito ay saklaw ng -9.5 at -11.5. Paghambingin ang Sirius, na mayroong magnitude -1.6, at Araw, ang pinakamaliwanag na bagay na nakikita mula sa Earth, sa -26.7.

Upang matukoy ang mga variable na bituin, ang mga astronomo ay nagtalaga sa kanila ng isang pangalan na binubuo ng isa o isang pares ng mga titik ng kapital, na sinusundan ng pangalan ng konstelasyon kung saan sila matatagpuan.

Ang unang variable na natuklasan ay itinalaga ang titik R, ang susunod na ang S, at iba pa. Kapag ang mga titik ay natapos, ang isang pagkakasunud-sunod ay nagsisimula sa RR, RS at iba pa, upang ang VY CMa ay bilang 43 sa mga variable na bituin ng Can Major.

At bakit ang VY CMa o iba pang mga bituin ay nakakaranas ng mga pagbabago sa kanilang ningning? Maaaring ito ay dahil binago ng bituin ang pagiging sikat nito, dahil sa mga pagkontrata at pagpapalawak. Ang isa pang kadahilanan ay maaaring ang pagkakaroon ng isa pang bagay na pansamantalang eclipse ito.

Radyo

Tinatantya ng ilang mga astronomo ang radius ng VY CMa nang hanggang sa 3,000 beses ang radius ng Araw. Ang iba pang mga konserbatibong pagtatantya ay tumuturo sa isang laki ng 600 solar radii, bagaman ang pinakahuling pagsukat ay naglalagay nito sa 1,420 solar radii.

Ang katotohanan na ang VY CMa ay nakapaloob sa isang nebula ng bagay na tinutukoy ng parehong bituin ay responsable para sa variable na radius ng bituin. Ang isang pigura na hanggang ngayon ay nasa ilalim pa rin ng talakayan.

Para sa isang panahon ang VY CMa ay ang pinakamalaking kilalang bituin. Ngayon ay nalampasan ito ng UY Scuti (1708 solar radii) sa konstelasyon ng Shield at ni Westerlund 1-26 (2544 solar radii ayon sa ilan, 1500 ayon sa iba) sa konstelasyon ng Ara.

Mass

Hindi kinakailangan dahil ito ay isang malaking bituin, ito ang pinakasikat na bituin ng lahat. Mula sa temperatura at ang magnitude (bolometric) ay tinatayang ang kasalukuyang misa ng VY CMa ay 17 ± 8 solar masa (ang misa ng Araw ay 1.989 × 10 ^ 30 kg).

Ang VY CMa ay nawawalan ng masa sa rate ng 6 × 10 ^ −4 solar masa bawat taon, na hindi binibilang ang marahas na mga pagbubutas na madalas na nangyayari. Sa ganitong paraan nabuo ang nebula na pumapalibot sa bituin.

Ang temperatura at ningning

Ang temperatura ng VY Canis Majoris ay tinatayang sa 4000 K at isang maliwanag sa pagitan ng 200,000 at 560,000 beses na ng Araw. Ang ningning ay katumbas ng lakas (enerhiya bawat yunit ng yunit) na pinalabas ng bituin sa kalawakan.

Ang ningning ng Araw ay ginagamit bilang isang sanggunian at yunit upang masukat ang kapangyarihan ng mga bagay na pang-astronomya. Ang isang (1) solar luminosity ay katumbas ng 3,828 × 10 ^ 26 watts.

Ang temperatura at ningning ng VY Canis Majoris ay inilalagay ito sa supergiant na rehiyon ng diagram ng pag-uuri ng stellar ng HR.

Larawan 3. diagram ng HR ng mga bituin. Ang mga red superganteant at hypergiants tulad ng VY Canis Majoris ay nasa kanang itaas. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang HR o Hertzsprung-Russell diagram ay isang grap ng maliwanag ng mga bituin bilang isang function ng kanilang temperatura. Ang posisyon ng isang bituin sa diagram na ito ay nagpapahiwatig ng ebolusyon nito na estado at nakasalalay sa paunang misa nito.

Ang mga bituin na gumagamit ng hydrogen upang makabuo ng helium sa kanilang nucleus ay ang mga nasa pangunahing pagkakasunud-sunod (pangunahing pagkakasunud-sunod), ang dayagonal ng diagram. Nariyan ang aming Araw, habang ang Proxima Centauri ay nasa ilalim mismo, dahil mas malamig at mas maliit.

Sa halip na ang Betelgeuse, ang Antares at VY CMa ay umalis sa pangunahing pagkakasunud-sunod, dahil naubusan na sila ng hydrogen. Pagkatapos ay lumipat sila patungo sa evolutionary line ng red supergantant at hypergiant stars, sa kanang itaas ng diagram.

Sa paglipas ng panahon (astronomical, siyempre) mga bituin tulad ng Araw ay naging mga puting dwarf, na gumagalaw sa diagram ng HR. At ang mga pulang supergante ay nagtatapos sa kanilang mga araw bilang supernovae.

Istraktura

Ang mga bituin ay karaniwang napakalaking spheres ng gas na binubuo ng hydrogen at helium para sa karamihan, na sinamahan ng mga bakas ng iba pang mga kilalang elemento.

Ang istraktura ng mga bituin ay higit pa o hindi gaanong pareho para sa lahat: isang nucleus kung saan naganap ang mga reaksyon ng fusion, isang intermediate layer na tinatawag na mantle o sobre, at ang panlabas na layer o stellar na kapaligiran. Sa paglipas ng panahon, nagbabago ang kapal at katangian ng mga layer na ito.

Mayroong dalawang puwersa na nagpapanatili ng cohesive ng bituin: sa isang banda, ang pang-akit ng gravitational na may kaugaliang i-compress ito, at sa kabilang banda, ang presyon na nabuo mula sa nucleus sa pamamagitan ng mga fusion reaksyon, na nagpapalawak nito.

Larawan 4. Ang isang bituin ay nasa hydrostatic equilibrium kapag ang gravity na may posibilidad na i-compress ito ay balanse ng fusion pressure na nagpapalawak nito. Pinagmulan: F. Zapata.

Kapag nangyari ang isang kawalan ng timbang, tulad ng pagkaubos ng hydrogen, nanaig ang gravity at ang core ng bituin ay nagsisimula na gumuho, na bumubuo ng malaking dami.

Ang init na ito ay ipinadala sa mga katabing mga layer at nagbibigay ng mga bagong reaksyon ng pagsasanib na pansamantalang ibalik ang balanse sa bituin. Ngunit sa proseso, ang mga panlabas na layer ay marahas na mapalawak at ang mga bituin ay nagtaas, nagiging isang pulang higante.

At kung ang paunang misa ng bituin ay mas malaki kaysa sa 8 na solar masa, kung gayon ito ay nagiging isang supergante o isang hypergiant, tulad ng VY Canis Majoris.

Ang mga bituin sa kalinisan ay bihira sa uniberso, maliban kung alam natin. May mga asul, puti, dilaw, pula … Ang pagkakaiba sa kulay ay dahil sa temperatura, ang mga asul ay mas mainit at ang mga pula ay mas malamig.

Habang papalapit ang mga bituin sa pagtatapos ng kanilang ebolusyon, nakakakuha sila ng isang istraktura na may layang sibuyas, dahil habang sinusunog mo ang mas mabibigat na elemento, isang pinakamalayo na layer ng hindi gaanong siksik na elemento na sinunog bago nananatili, tulad ng nakikita sa pigura.

Iyon ang dahilan kung bakit sa VY Canis Majoris mga kemikal na compound ng pinaka magkakaibang kalikasan ay napansin.

Larawan 5. "sibuyas" layered na istraktura ng isang bituin sa huling yugto ng ebolusyon. Pinagmulan: European Southern Observatory.

Pagbuo at ebolusyon

Tulad ng lahat ng mga bituin, dapat na nabuo ng VY Canis Majoris salamat sa gravity na pag-aalaga ng compacting ang gas at cosmic dust sa isang malaking ulap.

Tulad ng nangyari, tumataas ang temperatura hanggang sa magsimula ang nuclear reaktor ng bituin. Pagkatapos ang hydrostatic equilibrium ay lumitaw sa pagitan ng mga puwersa na nabanggit sa itaas: ang compacting gravity at ang presyon mula sa pangunahing nais na palawakin ang bituin.

Sa puntong ito at palaging ayon sa masa nito, ang bituin ay matatagpuan sa pangunahing pagkakasunud-sunod. Para sa VY Canis Majoris dapat ito ay nasa kaliwa ng diagram, sa rehiyon ng mga asul na higanteng mga bituin, ngunit sa sandaling maubos ang hydrogen, naipasa ito sa linya ng ebolusyonaryo ng mga hypergiants.

Ang ganitong mga napakalaking bituin ay madalas na nagtatapos sa kanilang mga araw sa isang pagsabog sa supernova, tulad ng sinabi namin. Ngunit maaari rin silang makaranas ng mga pagkalugi sa masa at maging isang asul na higante, hindi bababa sa isang maikling panahon, na nagtatapos sa kanilang mga araw bilang isang bituin na neutron o itim na butas.

Paghahambing sa Araw

Ang sumusunod na imahe ay nagpapakita ng isang paghahambing sa pagitan ng mga laki ng VY Canis Majoris at Araw. Hindi lamang naiiba sila sa laki, masa at temperatura, ngunit ang mga linya ng ebolusyonaryong pareho ay magkakaiba.

Larawan 6. Ang paghahambing na laki sa pagitan ng Araw, kabilang ang orbit ng Earth (sa parihaba) at VY Canis Majoris. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang Sun ay kalaunan mawawala sa pangunahing pagkakasunud-sunod at maging isang pulang higanteng, na kumakalat sa laki na lampas sa Daigdig. Ngunit mayroon pa rin isang mahabang paraan upang pumunta, dahil ang Linggo ay halos kalahati ng buhay nito bilang isang matatag na bituin. Ito ay umiral para sa mga 4.603 bilyong taon.

Mayroon pa ring maraming naiwan, ngunit dahil sa masa nito, tatapusin ng Araw ang mga araw nito bilang isang puting dwarf, habang maaaring gawin ito ni VY Canis Majoris sa mas kamangha-manghang paraan.

Mga Sanggunian

1. American Association ng variable Star Observers. VY Canis Majoris. Nabawi mula sa: aavso.org.
2. Carroll, B. Isang Panimula sa Mga Modernong Astrophysics. Ika-2. Edisyon. Pearson.
3. Martínez, D. Ang ebolusyon ng stellar. Vaeliada. Nabawi mula sa: Mga Google Books.
4. Paolantonio, S. Ang kahanga-hangang variable na bituin na si VY Canis Majoris. Nabawi mula sa: historiadelaastronomia.files.wordpress.com.
5. Rebusco, P. Fusion sa Uniberso: kung saan nagmula ang iyong alahas. Nabawi mula sa: scienceinschool.org.
6. Wikipedia. Red supergant. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.
7. Wikipedia. VY Canis Majoris. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org.