Відео

Транскрипція

Яка зоря Всесвіту найбільша?

І чому вона настільки велика?

І … чому зорі взагалі існують?

Тіла, що могли б стати зіркою.

Почнемо нашу подорож з Землі.

Не для того, щоб дізнатися щось нове,

але щоб відчути мірило розмірів.

Найменші тіла, що мають властивості схожі на зоряні -

це газові планети-велетні або докоричневі карлики.

Такі як Юпітер — найбільша планета Сонячної Системи.

В 11 разів більший та в 317 масивніший ніж Земля,

І більш-менш з того самого матеріалу, що й Сонце,

тільки у меншій кількості.

Перехід до зір починається з коричневих карликів,

зорі-невдахи — найбільше розчарування їхніх матусь.

Вони мають від 13 до 90 мас Юпітера.

Себто якби ми мали 90 Юпітерів і зіштовхнули їх один з одним,

Хоча це було б цікаво подивитися,

цього було б замало аби створити зорю.

Цікаво, що додавання маси до коричневого карлика

не робить його більшим,

а тільки щільнішим.

Це збільшило б тиск в його ядрі достатньо

аби запустити ядерний синтез протікати повільно,

так що тіло почало трохи мерехкотіти.

Тобто, коричневий карлик — наче газова планета-велетень, що мерехкотить,

і не потрапляє в жодну категорію.

Але ми бажаємо розповісти про зорі,

що зрештою стали справжніми, то ж рушаймо далі.

Зорі головної послідовності.

Щойно великі газові кулі перетнули певну межу маси

їхні ядра стає достатньо гарячим та щільним щоб запалати.

Водень зливається у гелій в їхніх ядрах,

викидаючи велетенську кількість енергії.

Такі зорі звуться “Зорями головної послідовності”

Чим більша зоря головної послідовності, тим вона гарячіша та яскравіша

і тим коротше її життя.

Щойно час спалювання водню вичерпано,

Зоря роздувається в сотні тисяч разів від свого первинного розміру.

Але фаза гіганта триває лише малу частку їхнього життя.

Тож порівняймо зорі у суттєво різних вікових категоріях!

Це не зробить їх менш дивовижними,

але варто зауважити, що ми порівнюємо малечу та дорослих.

Наразі повернімося до початку.

Найменші справжні зорі — це червоні карлики,

що мають 100 мас Юпітера,

ледь достатньо масивні, щоб почати синтез водню у гелій.

Оскільки вони не надто масивні, Because they are not very massive,

вони маленькі, відносно прохолодні та сяють доволі тьмяно.

Це єдиний тип зір в головній послідовності, котрі не роздуваються перед смертю,

Але, так би мовити, згасають.

Червоні карлики найбільш поширений тип зір у Всесвіті.

Оскільки вони спалюють пальне повільно, їхнє життя триватиме до 10 трильйонів років,

у 1000 разів більше поточного віку Всесвіту.

Наприклад, одна з найближчих зір до Землі — червоний карлик “Зоря Барнарда”,

але сяє надто тьмяно аби побачити її без телескопа.

Ми[Kurzgesagt] вже робили відео про червоні карлики, якщо бажаєте дізнатися більше.

Наступний тип — зорі як наше Сонце.

Справедливо казати, що Сонце переважає в Сонячній Системі,

адже Сонце складає 99.86% маси Сонячної Системи.

Воно сяє набагато гарячіше та яскравіше ніж червоні карлики,

що зменшує її тривалість життя до порядку 10 мільярдів років.

Сонце в 7 разів масивніше ніж Зоря Барнарда.

проте, це робить її в 300 разів яскравішим та вдвічі гарячішим.

Ходімо далі

Маленька зміна маси породжує величезні зміни в яскравості зір головної послідовності

Яскрава зоря на нічному небі, Сіріус

має дві сонячні маси та радіус 1.7 радіусів Сонця

Але, його поверхня має температуру 10000 °C що робить його у 25 разів яскравішим.

Таке сяяння зменшує його тривалість життя вчетверо, до 2.5 мільярдів років.

Зорі, що в 10 разів масивніші від Сонця мають температуру близька 25000 °C

Бета Центавра має дві масивні зорі, кожна з котрих сяє у 20000 разів яскравіше Сонця.

Це неймовірна потужність від світила, що лиш в 13 разів більше Сонця,

Але таке світило сяє лише 20 мільйонів років

Цілі покоління цих блакитних зір вмирає

Поки Сонце пройде свою орбіту довкола Чумацького Шляху один раз.

чи це є справедливою формула “більше маси — більша зоря”?

Найбільша відома зоря - R136a1

Вона має 315 зоряних мас і сяє в 9 мільйонів разів яскравіше за Сонце.

Попри таку потужність, вона лиш в 30 разів більше Сонця.

Ця зоря настільки разюча, що ледь утримується силою гравітації

та втрачає 321 трильйон тонн речовин щосекунди через зоряний вітер

Зорі подібного типу рідкісні тому що вони трохи відступають від правил формування зір.

Коли надмасивні зорі народжуються

Вони сяють надзвичайно гаряче та яскраво

І це здуває додатковий газ, який міг би зробити їх масивнішими

Тож, верхня межа для таких зір - 150 сонячних мас.

Зорі на зразок R136a1 ймовірно утворилися через злиття кількох масивних зір в щільному регіоні утворення зір

і спалюють водень у ядрі за кілька мільйонів років

Отож вони рідкісні та швидкоплинні

Відтепер фокус збільшення зорі полягає не в тому, щоб додати більше маси, а в тому, щоб знищити їх.

Червоні Гіганти

Коли зоря головної послідовності вичерпує водень свого ядра, вона стискається, щільнішає та гарячішає

Це призводить до гарячішого та швидшого синтезу

що протидіє гравітації

і роздуває верхні шари до велетенського розміру

Тоді ці зорі стають дійсно велетнями

Наприклад, Ґакрукс

лише на 14% масивніший за Сонце

роздувся до приблизно 84 радіусів Сонця.

Втім коли Сонце сягне останньої фази свого життя

його радіус стане у 200 разів більшим за поточний стан

Під час цієї фази Сонце поглине Меркурій та Венеру

І, якщо це Вас вражає

розгляньмо найбільші зорі у Всесвіті — Гіпергіганти

Гіпергіганти є наймасивнішими зорями у Всесвіті

Вони мають величезну поверхню, що випромінює скажену кількість світла

Настільки великі, що буквально виплескують власні нутрощі

адже гравітація на поверхні надто слабка, щоб утримувати гарячу масу,

котра виштовхується потужнішим зоряним вітром

Зоря Пістолет має 25 мас Сонця, але 300 радіусів Сонця.

Цей тип зветься блакитний гіпергігант через потужне блакитне світло.

Важко сказати точно скільки Пістолет житиме

Але ймовірно не більше кількох мільйонів років.

Ще більші за блакитні є жовті гіпергіганти

Найбільш досліджений з них Зоря ϱ-Касіопеї

Та зоря настільки яскрава, що видна неозброєним оком попри віддаленість від Землі на тисячі світлових років

Масою 40 сонць та радіусом приблизно 500 сонць вона в понад 500000 разів яскравіша

Якби ϱ-Касіопеї зайняла позицію сонця, Земля б була всередині неї та ми б були мертві

Жовті гіпергіганти дуже рідкісні. Відомо тільки 15 таких зір

Це означає, що вони швидкоплинні та знаходяться в проміжному стані

оскільки зоря росте та стискається між двома фазами гіпергігантства.

Червоні гіпергіганти — найбільші відомі нам зорі

І ймовірно найбільші можливі зорі

То хто переможець цього божевільного змагання?

Якщо чесно, ми не знаємо напевно

Червоні гіпергіганти разюче яскраві та далекі

А значить найменша розбіжність в наших вимірах може означати значну невизначеність їхнього розміру

Або можливо червоні гіпергіганти розміром з сонячну систему і ще роздуваються

Це ускладнює вимірювання

З поступом науки та покращенням засобів ймовірно розмір найбільшої зорі буде переглянуто

Наразі ми вважаємо однією з найбільших зір — Зорю Stephenson 2-18 (St2-18)

Що ймовірно утворилася як зоря головної послідовності в кілька десятків мас Сонця

і ймовірно вже втратила половину своєї маси

Отож, типовий червоний гіпергігант має 1500 радіусів сонця

Найбільша оцінка зорі Stephenson 2-18 дає їй 2150 радіусів сонця

і світність в пів мільйони разів більшу за сонячну

В порівнянні з нею, сонце наче пилинка

Наш мозок не має можливості осягнути подібні мірила

Навіть зі швидкістю світла потрібно 8.7 годин, щоб облетіти цю зорю

Найшвидший літак на Землі облітатиме її 500 років

На місці Сонця ця зоря поглинула б орбіту Сатурна

Згодом вона втратить навіть більше маси

і стиснеться до наступної гарячішої фази гігантства

накопичить важкі елементи у своїй корі перед тим, як вибухнути у наднову

повернувши свій газ в галактику

Цей газ формуватиме подальші покоління зір довільних розмірів

Починаючи цикл утворення та смерті знову та освітлюючи Всесвіт

Пройдімо нашу мандрівку ще раз, але на цей раз без слів

Всесвіт — великий

В ньому багато великих тіл

Якщо бажаєте дізнатися більше про розміри

маємо хороші новини

Ми щойно створили свій перший застосунок - Universe in a Nutshell

Разом з Тімом Урбаном

Голова та ідейний натхненник Wait but Why

Ви можете мандрувати від найменших об’єктів

через коронавірус, людську клітину та динозаврів аж до найбільших зір та галактик

і милуватися всім спостережуваним Всесвітом

Ви зможете дослідити більше про кожен об’єкт або просто дивуватися розмірам всього сущого

На застосунок надихнула вебсторінка “The scale of the universe” розроблено близнюками Хуань

Ми витратили багато часу, щоб оприлюднити його кілька років назад

і відчути зручний момент створити версію від Kurzgesagt

Ви можете купити його в апсторі без реклами та додаткових витрат

Всі оновлення включено

та оскільки це наш перший застосунок ми б хотіли почути Вашу думку, аби поліпшити його з часом.

Якщо Ви з цим згодні

завантажте застосунок ‘Universe in a Nutshell’ прямо зараз

та залиште 5 зірок, якщо Ви бажаєте його підтримати

Kurzgezagt та всі проєкти, що ми робимо, підтримуються глядачами такими як Ви

Тож якщо Вам сподобається застосунок ми вироблятимемо більше їх у майбутньому

Дякуємо за перегляд! Качка: Ках!