Forestil dig en enkelt stjerne mere lysende end en million solskin, der udbryder hvert par årtier i en massiv bluss, der skinner så lys som en supernova. Snart nok vil stjernen afslutte sin lidelse i en endelig titanisk eksplosion, men inden den gør det, skal den lide i denne tilstand i tusinder af år.
Dette er en sjælden lysende blå variabel stjerne, og den kan indeholde nøglerne til at forstå forbindelsen mellem stjernenes liv og deres dødsfald.
Lysende blå variable (LBV) stjerner er faktisk utroligt sjældne; astronomer har kun identificeret omkring 20 (måske) og mistænker, at der kun er et par hundrede i Mælkevejen, toppe. Da de er så sjældne, er de dårligt forståede. Og da de er så dårligt forståede, er de svære at karakterisere.
Dette er hvad vi ved:
- De er store. Virkelig stor. Den mindste løb i intervallet 10 gange massen af vores sol, mens den største bryder skalaerne med potentielt over hundrede gange solens masse. Men selv de små starter meget, meget større, og er kun krympet til den størrelse nu på grund af ekstreme udbrud, der kastede deres egne atmosfærer ud i rummet.
- De er lyse med lysstyrkerstart ved 250.000 gange solens solskin og op til tre millioner gange solens. Det sætter deres overfladetemperatur i området 10.000 - 25.000 K; flere gange varmere end vores egen stjerne.
- Deres sjældenhed skyldes sandsynligvis deres korte levetid. Mange af de mest massive stjerner - og måske alle af de store - gå gennem denne fase. Men det er mod slutningen af deres liv, lige inden de begynder at køre på supernovatoget, og vil gå gennem denne LBV-fase på mindre end hundrede tusind år. Det er kort nok til, at vi i en typisk galakse kun forventer at se i alt et par hundrede på et hvilket som helst tidspunkt.
- De er impulsive, turbulente og ustabile. En af de første opdagede LBV-stjerner, Eta Carinae, var den næstlyseste stjerne på himlen ... i tre dage i marts 1843. Den er ikke længere synlig for det blotte øje.
Og her er hvad vi ikke ved:
- Alt andet.
Det måske er det største mysterium for LBV-stjerner, hvad der gør dem så farlige. Hvad driver deres sjældne, men fantastiske udbrud? Selvom det er svært at fortælle (selvfølgelig, fordi du, som du kunne forestille dig, at disse stjerner er utroligt komplicerede fysiske systemer), mistænker forskerne, at det involverer en indviklet dans mellem stjernernes indre og ydre lag.
LBV-stjerner oplever nogle af de værste IBS, du muligvis kunne forestille dig. Deres tarme rulles konstant op og ned med massive konvektive strømme, der færger varmt materiale fra kernen og køligt materiale fra overfladen. Dette er temmelig standard, for så vidt som normale stjerner går, men i LBV-stjerner går denne proces i nød, med konvektionen, der aktivt skubber bunker i de yderste stjernelag langt ud over deres normale rammer.
Lidt løsrevet fra stjernen på grund af konvektionen får de ydre lag endelig en pause fra intensiteten og begynder at køle af. Dette øger deres tæthed og blokerer stjernelyset under dem. Strålingen skubber derefter - ligesom en lyssejl, men langt mere alvorligt - det stykke stjerneudstyr, og skubber det helt ud fra stjernen i et massivt udbrud af lys og stof.
Der er meget flere detaljer, der skal udarbejdes i den historie, og et vigtigt spørgsmål hænger: er LBV-scenen for en massiv stjerne, med alle dens dårligt tempererede pasninger, forløberen for en endnu skørere epoke af stjernernes udvikling kendt som Wolf-Rayet-fase, eller fører det direkte til det endelige supernova-show?
Hvis vi havde et par hundrede tusinde år til bare at se disse stjerner leve og dø, ville dette spørgsmål være let at besvare. Men det gør vi ikke, så det er svært.
En ledetråd kommer fra deres forhold til deres stjernekammerat. Hvis livshistorien for de mest massive stjerner i vores univers er "kæmpe stjerne? lysende blå variabel? Wolf-Rayet? kaboom, ”og hvert trin er relativt kort, så vi burde se disse stadier alle blandes sammen i den samme generelle nærhed. En flok store stjerner ville blive født sammen, ældes sammen og dø sammen.
Men hvis LBV-stjerner er deres egen, uafhængige vej til boomby, skulle der ikke være nogen generel relation til deres Wolf-Rayet-fætre. De vil være i deres egne pensioneringssamfund på den modsatte side af byen, så at sige.
Det bedste sted at gå på jagt efter disse potentielle forbindelser er Stor Magellanic Cloud, da det er en temmelig isoleret klump i en enkelt himmelplaster. Forskningen er gået frem og tilbage i de sidste par år i spørgsmålet om LBV-stjerners ujævnhed, idet astronomer finjusterer og vred definitionerne af “klumpiness” og “LBV.”
Den seneste iteration, takket være et papir, der for nylig blev accepteret til offentliggørelse i Astrophysical Journal, styrker “standarden” (som standard, som det bliver i disse slags tilfælde), billede af LBV'er: de er blot et af de mange onde stadier mod slutningen af en massiv stjerners liv. Hvilket betyder, at vi ved at forstå, hvordan LBV'er fungerer, kan lære, hvordan gigantiske stjerner i sidste ende dør.
Læs mere: “Kaster lys over isoleringen af lysende blå variabler”
